Магнитное свойство - комплекс
Cтраница 3
Этот комплекс был нерастворим в малопрлярных растворителях и диссоциировал на исходные компоненты в полярных растворителях, таких, как нитрометан. Авторы предположили две возможные структуры, представленные на рис. 3.15 ( а и 6), согласно которым можно объяснить ИК -, УФ-спектры и магнитные свойства комплекса. Структура а представляет собой сэндвичевую структуру, в которой два иона Со2 1 удерживаются двумя молекулами краун-эфира. Структура 6 - полимерная структура, в которой ионы Со 2 и кольца краун-эфира располагаются поочередно. [31]
 |
Предполагаемая структура комплекса дициклогексил-18 - крауи-в с СоС1, (, воспроизведено с любезного разрешения. [32] |
Этот комплекс был нерастворим в малопрлярных растворителях и диссоциировал на исходные компоненты в полярных растворителях, таких, как нитрометан. Авторы предположили две возможные структуры, представленные на рис. 3.15 ( а и 6), согласно которым можно объяснить ИК -, УФ-спектры и магнитные свойства комплекса. Структура а представляет собой сэндвичевую структуру, в которой два иона Со2 1 удерживаются двумя молекулами краун-эфира. Структура б - полимерная структура, в которой ионы Со 2 и кольца краун-эфира располагаются поочередно. [33]
 |
Энергия ( в эВ d - орбиталей в кристаллических полях различной симметрии. [34] |
Наибольшее значение теории кристаллического поля, несмотря на ее очевидную искусственность, по-видимому, состоит в том, что она полезна и относительно проста для теоретического обоснования количественных соотношений между эмпирическими и полуэмпирическими величинами. Теория кристаллического поля дает возможность понять и предсказать магнитные свойства комплексов и их изменение с изменением температуры, что не в силах сделать, за исключением установления числа неспаренных электронов, теория валентных связей, а также способствует ( дает более детальное приближение) более ясному пониманию стерео-химических свойств. [35]
Метод валентных связей ( МВС) был развит профессором Лайнусом Полингом в Институте технологии в Калифорнии и доступно изложен в его книге Природа химической связи. С ее помощью можно хорошо объяснить структуру и магнитные свойства комплексов металлов. Эта теория может объяснить и другие свойства координационных соединений, например их спектры поглощения, но оказалось, что при помощи других теорий это можно сделать значительно проще. Поэтому в последние годы ученые, занимающиеся вопросами химии координационных соединений, отдают предпочтение теории кристаллического поля, поля лиган-дов и теории молекулярных орбит. Поскольку объем книги ограничен, то и рассмотрены будут только последние теории. [36]
Теория кристаллического поля позволяет успешно объяснять и магнитные свойства комплексов. Известно, что парамагнетизм обусловлен наличием электронов с неспаренными спинами. Теория кристаллического поля, предсказывающая электронную конфигурацию комплексообразователя, позволяет одновременно предвидеть магнитные свойства комплексов. [37]
Другим важным ограничением переноса электронов от одной молекулы к другой является то, что при этом не должно происходить изменения состояния спина электрона. Следовательно, электроны, которые переносятся, не должны влиять на состояния спинов других электронов в системе. Это условие может иметь важное значение для иона металла в таком комплексе, когда в одном состоянии окисления спины центрального атома спарены, а в другом - свободны. Перенос электрона наиболее легко должен происходить при равных расстояниях между лиганда-ми и при одинаковых магнитных свойствах комплексов, отличающихся обменивающимися электронами. [38]
Симметрия имеет большое значение для исследования комплексных соединений. Симметрия всего комплексного соединения и микросимметрия комплекса различаются по числу элементов симметрии, потому что конфигурация центрального иона и донорных атомов всегда характеризуется более высокой симметрией. В случае комплексных соединений микросим-метрия особенно важна при исследовании электронных состояний ионов переходных металлов и для объяснения их спектральных и магнитных свойств - при неодинаковой симметрии поля лигандов получаются различные электронные состояния, локализованные на центральном ионе. У непереходных элементов микросимметрия комплексов имеет меньшее значение, так как ее изменение только в редких случаях влияет на характер спектров и магнитные свойства комплексов этих элементов. Чаще всего комплексы имеют октаэдрическую, тетраэдрическую или плоскую симметрию. Образование той или иной конкретной конфигурации определяется свойствами как центрального иона, так и лигандов. Наилучшим методом установления микросимметрии является рентгенострук-турный анализ. [39]
Помимо целей идентификации и спектрофотометрии, электронные спектры поглощения находят широкое применение для решения структурных проблем и прежде всего в химии координационных соединений. Наиболее характерны в этом отношении спектры комплексов переходных металлов, строение которых связано с наличием в них частично или полностью заполненных d - орбиталей. Они позволяют выяснить влияние лигандов на снятие вырождения d - орбиталей центрального атома ( иона) металла и понять или даже предсказать строение, спектры и магнитные свойства комплексов. Согласно теории кристаллического поля вырожденные электронные энергетические уровни центрального иона могут претерпевать существенные изменения ( расщепление) под возмущающим действием полей лигандов, окружающих центральный ион. [40]
Простая электростатическая теория включает только предположение, что отрицательно заряженные лиганды координируются вокруг положительно заряженного центрального иона. Лиганды и центральный ион притягиваются друг к другу, а лиганды отталкиваются друг от друга. Электростатическое отталкивание между лигандами позволяет предположить, что комплексы с координационным числом 2 будут иметь линейную структуру, а три лиганда должны располагаться в вершинах равностороннего треугольника, в центре которого находится центральный атом. Четыре лиганда обусловливают тетраэдрическую структуру комплекса, а шесть ли-гандов приводят к октаэдрической структуре. Однако электростатическая теория не объясняет существования плоско-квадратных комплексов. Наконец, эта теория не дает возможности обсуждать магнитные свойства комплексов, а также судить об их электронных энергетических уровнях по окраске и оптическим спектрам. [41]
Страницы: 1 2 3