Лекция №6 Природа химической связи в комплексных соединениях

4. [Fe(CN)₆]^4-

Fe⁰ 3d⁶4s²

Fe²⁺ 3d⁶

При образовании иона [Fe(CN)₆]₄^- имеет место сильное взаимодействие между ионами Fe²⁺ и CN^-, поскольку CN^- – лиганд сильного поля. При взаимодействии комплексообразователя с лигандом сильного поля, выделяющейся энергии достаточно для спаривания 4-х 3d-электронов Fe²⁺, в результате чего образуется низкоспиновый комплекс, и координационное число становится равным 6:

Fe²⁺ КЧ=6

Электронная структура

С 2s²2p²

N 2s²2p⁴

Электронная структура атома C в ионе СN^- показывает, что атомы углерода и азота образуют две связи по обменному механизму и одну связь по донорно-акцепторному, где углерод является акцептором пары электронов азота. Помимо этого, к атому азота добавляется еще один электрон, образуя отрицательно заряженный цианид-анион:

: С ≡ N:^-

Цианид-ионы заполняют в вакантные d-орбитали иона Fe²⁺. Как видно из приведенной далее схемы, образование комплекса сопровождается d²sp³-гибридизацией и идет с участием свободных d-орбиталей предвнешнего слоя. Электронная структура иона Fe²⁺ в комплексном ионе выглядит так:

КЧ=6

Отсутствие неспаренных электронов на всех уровнях определяет диамагнитные свойства этого комплекса. Следует отметить, что если мы имеем комплекс, образованный ионом Fe³⁺, например, К₃[Fe(CN)₆], то электронная конфигурация 3d -подуровня будет выглядеть следующим образом:

т.е. в первую очередь снимается электрон с 3d-орбитали, где электроны спарены. В присутствии сильного лиганда, электроны 3d-подуровня спариваются, и мы имеем низкоспиновый комплекс, который из-за наличия одного неспаренного электрона является парамагнитным:

КЧ=6

В этом случае мы имеем d²sp³-гибридизацию.