31075 Picture
7 (3)

38

H

II

N

H

Cl

+ : Cl: B : Cl:

II₃N ->- BC1_:>

Wolny dublet azotu lokuje się w luce atomu boru. Powstaje wiązanie donorowo--akceptorowe, symbolizowane strzałką skierowaną od donora do akceptora. Jest ono kowalentne, ale zwykle słabsze od wiązania klasycznego.

Wiązania donorowo-akceptorowe pozwalają na wyjaśnienie powstawania kompleksów metali, lub częściej, ich jonów z cząsteczkami lub jonami dysponującymi wolnymi parami elektronowymi. Jony metali, kationy, stanowią układy, w których dodatnie ładunki rozprzestrzeniają się na ich własną sferę o określonym promieniu. Kationy mają zdolność polaryzacyjną. Im bardziej kation jest naładowany, tym jego promień jest mniejszy. Pole elektryczne stworzone przez kation jest zdolne do deformacji chmury elektronowej cząsteczek, które go otaczają. Takie cząsteczki nazywa się polctryzowalnymi przez pole elektryczne kationu. Polaryzowalność cząsteczek jest tym większa, im więcej posiadają one wolnych dubletów elektronowych. Zdolność polaryzacyjną kationów i polaryzowalność cząsteczek bądź anionów pozwalają na wyjaśnianie istnienia struktur kompleksowych. Kompleksy stabilizują jony silnie naładowane dodatnio wskutek łączenia ich poprzez słabsze wiązania koordynacyjne z cząsteczkami lub anionami, które je otaczają. Pozwala to zrozumieć wiele zjawisk, takich np. jak hydratacja jonów. Jon Al’ nie istnieje w stanie wolnym w wodzie, istnieje w postaci jonu heksaakwa glinu (111) o wzorze [A1(H₂0)₆]³ . Podobnie jest również w wypadku innych kationów, jak np. Fe’⁺. który' występuje w postaci jonu heksaakwa żelaza (III) itd. Kompleksy z wodą są mało stabilne. Cząsteczki wody mogą być zastąpione w nich przez inne jony, np. CN , co prowadzi do powstawania kompleksów bardziej trwałych.

Żelazo Fe ma 26 elektronów i jego konfiguracja jest następująca: ls 2s²p⁶3s²p⁶4s²3d⁶. Biorąc pod uwagę tylko powłoki zewnętrzne (walencyjne), można konfigurację Fe przedstawić następująco:

Fe

2 3s

3 p^1' 3d^h V

tt

tl

tł

tł

A

A

A

t

fł

Jon żelazawy, tj. stępująca: Fe^2+ 3s^2

Fe" ,jest pozbawiony 2 elektronów i jego konfiguracja jest na 0 6 . .6 .2 sp 3 d 4.V

w

w

N

Al T

A

A

A

A

Jon cjankowy CN składa się z sześcioelekłronowego atomu węgla o guracji l.v²2 s²p² i z sicd miodek tronowego atomu azotu o konfiguracji I \' Atomy węgla i azotu są związane trzema wiązaniami: jednym o i dwo Orbital a jest zlokalizowany głównie na atomie węgla i ten atom odgryw donora pary elektronowej.

Jon CN odgrywający rolę donora jest nazywany ligandem. Jest to o silnym palu, tzn. wchodzi w silną interakcję z jonem metalu. Przyjmuje wskutek swej dużej gęstości elektronowej ligand ten powoduje ląe/euie jedynczych elektronów w orbitalach d metalu w pary elektronowe l’i>|av dzięki temu 6 wolnych orbitali atomowych, w których lokują się p;u\ e nowe sześciu jonów cjankowych. Powstaje jon heksacyjanożclazn (II) o \ |Fe(CN)₆]' i strukturze:

[Fe(CN)₆]⁴~    3 d    4,v    4/>

tł

o o

CN CN C'N CN CN CN

Wprowadzenie sześciu grup CN do jonu Fe²' daje jon kompleksowy o I. -4. 12 elektronów jonów CN mieści się w orbitalach molekularnych uf¹ nych z atomem żelaza. Sześć wiązań Fe <- CN tworzy figurę geomei dwupiramidy tetraedrycznej wskutek hybrydyzacji dsp Omawiany koi jest bardzo trwały, diamagnetyczny (nie posiada elektronów niesparow i spełnia regułę efektywnej liczby atomowej. Liczba ta jest sumą cieki w obrębie jonu metalu przyczyniających się do stabilności kompleksu padku jonu [Fc(CN)₍,]⁴ chodzi o atom centralny kompleksu, tj. Fe kt< 24 własne elektrony oraz 12 elektronów pochodzących z przyłączony elektronowych. Łącznic efektywna liczba atomowa wynosi 36 i jest rówi bie elektronów najbliższego gazu szlachetnego kryptonu. Kompleks w\ większą trwałość, gdy jego efektywna liczba atomowa równa jest lic/hi tronów atomu najbliższego gazu szlachetnego.

Jon heksaakwa żelaza (II) o wzorze |Fe(l LO),,| składa się z jonu Fe i sześciu skoordynowanych wokół niego cząsteczek wody. Alom l listeczki wody posiada dwie wolne pary elektronowe i dzięki temu 11.() nu ligandcm. Ligand ten ma słabe pole, tzn. jego interakcja z jonom l e je sza. Przyłączenie cząstek wody nie powoduje naruszenia struktury elekli jonu żelaza (II), w której występują 4 nicsparowanc elektrony. Pary elekt sześciu cząsteczek wody lokują się w orbitalach molekularnych ulwoi przez nałożenie się orbitali atomowych atomów tlenu z wolnymi orbitalni I e W elekcie powstaje następująca struktura kompleksowa

o o

o o

o o

o o

o o