Строение комплексного иона

Координационное число комплексообразователя связано со строением комплексных иона и соединения. Рассмотрим наиболее часто встречающиея структуры комплексных ионов и соединений. Соединения, в состав которых входят два лиганда состава КЛ₂, могут иметь либо линейное строение, либо угловое, при котором лиганды и комлексообразователь образуют угол.

Соединения с тремя лигандами КЛ₃ могут иметь плоское треугольное строение или быть пирамидой с комплексообразователем в вершине.

Соединения с четырьмя лигандами КЛ₄ могут представлять собой квадрат с комплексообразователем в центре, четырехстороннюю пирамиду с комплексообразователем в вершине и тетраэдр.

Не обсуждая комплексные соединения с пятью лигандами, перейдем к соединениям с шестью лигандами. Шестикоординациопная структура может быть представлена тремя различными геометрическими конфигурациями: плоским шестиугольником, призмой и октаэдром (рис. 7.6). Октаэдр — очень распространенная среди комплексных соединений конфигурация. Как уже говорилось выше, координационное число 6 предпочтительно из пространственных соображений — шесть лигандов располагаются на равных (не всегда) расстояниях от комплексообразователя, образуя структуру с наибольшей плотностью упаковки частиц и одновременно низким запасом энергии.

Координацинное число комплексообразователя и строение комплексного иона зависят от электронного состояния комплексообразователя, концентрации веществ в растворе, температуры, давления и других факторов. Например, ион серебра Ag⁺ при невысокой концентрации лигандов имеет координационное число 2 и образует комплексные ионы линейного строения. При более высокой концентрации лигандов координационное число возрастает до 3 и ионы приобретают треугольное строение.

Рис. 7.6. Октаэдрическое строение иона [PtCl₆]^2.

Комплексообразователь Zn²⁺ при малой концентрации лигандов имеет координационное число 3 и образует ионы треугольного строения, а при высокой концентрации координационное число становится равным 4, а ионы — тетраэдрическими. При некоторых средних концентрациях в растворе содержатся ионы с различными координационными числами и разным строением.

Рентгеноструктурный анализ соединения K₂PtCl₆ с координационным числом 6 показал, что в комплексном ионе [PtCl₆]^2_ по трем взаимно перпендикулярным направлениям на равных расстояниях от атома платины расположены шесть атомов хлора — а это есть октаэдр. Связь между атомами хлора и платины — слабополярная, а связь комплексного иона с ионами калия — силыюполярная (ионная).

Координационное число комплексообразователя связано с типом гибридизации его электронных орбиталей, образующих связи, что приводит к соответствующему расположению лигандов относительно комплексообразователя (табл. 7.3).

Таблица 73

Связь координационного числа с типом гибридизации