配位场gydF4y2Ba和gydF4y2Ba分子轨道理论gydF4y2Ba

自1950年以来已经明显更完整的理论,它包含了从离子和共价键的贡献,有必要提供一个适当的协调的性质gydF4y2Ba化合物gydF4y2Ba。这种理论是所谓的gydF4y2Ba配位场理论gydF4y2Ba(融通),它有它的起源在更一般的,但更复杂的理论gydF4y2Ba化学成键gydF4y2Ba被称为分子轨道(MO)理论。(分子轨道描述电子的空间分布gydF4y2Ba分子gydF4y2Ba原子轨道,就像描述的分布gydF4y2Ba原子gydF4y2Ba)。这一理论以惊人的成功对于大多数协调的化合物的性质。gydF4y2Ba

一个协调的磁性gydF4y2Ba复合gydF4y2Ba可以提供间接证据的轨道能级用于成键。洪德规则,描述电子的顺序填充原子壳(gydF4y2Ba看到gydF4y2Ba水晶:磁性gydF4y2Ba),要求中没有配对的电子能级的最大数量相等或几乎相等的能量。化合物含有不略被一个未配对电子gydF4y2Ba磁场gydF4y2Ba是抗磁性。因为未配对电子像小gydF4y2Ba磁铁gydF4y2Ba化合物,含有未成对电子受到磁场的吸引,据说顺。一个复合的gydF4y2Ba磁性gydF4y2Ba被称为其磁矩。的gydF4y2Ba复杂的gydF4y2Ba离子gydF4y2Bahexafluoroferrate (3 -) (FeFgydF4y2Ba_6gydF4y2Ba^{3−gydF4y2Ba})有磁矩会从一种物质有5个未配对电子,一样自由铁(Fe(3 +)离子gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}),而磁矩密切相关的铁氰化物(3 -)([Fe (CN)gydF4y2Ba_6gydF4y2Ba]gydF4y2Ba^{3−gydF4y2Ba}),还含有铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba},对应于只有一个未配对电子。gydF4y2Ba

融通能够解释这种差异在磁性。为八面体配合物配体的电子填充所有六个成键分子轨道,而任何电子gydF4y2Ba金属gydF4y2Ba阳离子占据非键(gydF4y2BatgydF4y2Ba_{2gydF4y2BaggydF4y2Ba})和反键(gydF4y2BaegydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)轨道。两组之间的轨道分裂轨道(gydF4y2BatgydF4y2Ba_{2gydF4y2BaggydF4y2Ba}和gydF4y2BaegydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)被指定为轨道gydF4y2Ba配位体gydF4y2Ba场gydF4y2Ba参数gydF4y2Ba,δgydF4y2Ba_ogydF4y2Ba(gydF4y2BaogydF4y2Ba代表八面体)。配体与金属阳离子的轨道相互作用强烈的轨道称为强场配体。对于这样的配体之间的轨道分裂gydF4y2BatgydF4y2Ba_{2gydF4y2BaggydF4y2Ba}和gydF4y2BaegydF4y2Ba_ggydF4y2Ba轨道,因此δgydF4y2Ba_ogydF4y2Ba价值很大。配体的轨道相互作用与金属阳离子的只有较弱的轨道称为弱场配体。对于这样的配体之间的轨道分裂gydF4y2BatgydF4y2Ba_{2gydF4y2BaggydF4y2Ba}和gydF4y2BaegydF4y2Ba_ggydF4y2Ba轨道,因此δgydF4y2Ba_ogydF4y2Ba价值很小。为gydF4y2Ba过渡金属gydF4y2Ba离子和电子构型gydF4y2BadgydF4y2Ba^0gydF4y2Ba通过gydF4y2BadgydF4y2Ba^3gydF4y2Ba和gydF4y2BadgydF4y2Ba^8gydF4y2Ba通过gydF4y2BadgydF4y2Ba^10gydF4y2Ba,只有一个gydF4y2Ba配置gydF4y2Ba是有可能的,所以净自旋电子的复杂强场和弱场配体都是一样的。相比之下,对过渡金属离子与电子构型gydF4y2BadgydF4y2Ba^4gydF4y2Ba通过gydF4y2BadgydF4y2Ba^7gydF4y2Ba(铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}是gydF4y2BadgydF4y2Ba^5gydF4y2Ba),高自旋和low-spin状态都可能取决于所涉及的配体。强场配体,如gydF4y2Ba氰化物gydF4y2Ba离子,导致low-spin复合物,而弱场配体,如氟离子,导致高自旋配合物。因此,在(Fe (CN)gydF4y2Ba_6gydF4y2Ba]gydF4y2Ba^{3−gydF4y2Ba}离子,所有5个电子占据gydF4y2BatgydF4y2Ba_{2gydF4y2BaggydF4y2Ba}轨道,导致表示一个不成对电子的磁矩;在(FeFgydF4y2Ba_6gydF4y2Ba]gydF4y2Ba^{3−gydF4y2Ba}离子,三个电子占据gydF4y2BatgydF4y2Ba_{2gydF4y2BaggydF4y2Ba}轨道和两个电子占据gydF4y2BaegydF4y2Ba_ggydF4y2Ba轨道,导致磁矩显示五个未配对电子。gydF4y2Ba

一个重要的gydF4y2Ba结论gydF4y2Ba从融通的这两种类型的债券,被称为gydF4y2Ba西格玛(σ)债券gydF4y2Ba和gydF4y2Baπ(π)债券gydF4y2Ba,发生在协调化合物一样在普通的共价化合物(有机)。更常见的两个是σ键,关于债券的轴线对称;π键,不常见,与关于键轴不对称。在协调化合物,π键可能导致从捐赠的电子配体,如gydF4y2Ba氟gydF4y2Ba或氧原子,空的gydF4y2BadgydF4y2Ba金属原子的轨道。这种类型的结合的一个例子发生在铬酸盐离子,(阴极射线示波器gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba)gydF4y2Ba^{2−gydF4y2Ba},氧原子捐赠电子中央gydF4y2Ba铬gydF4y2Ba离子gydF4y2Ba(CrgydF4y2Ba^{6 +gydF4y2Ba})。另外,电子从gydF4y2BadgydF4y2Ba轨道的金属gydF4y2Ba原子gydF4y2Ba可以捐赠给空轨道的配体。是这样的化合物gydF4y2BatetracarbonylnickelgydF4y2Ba倪(有限公司)gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba,空π轨道中一氧化碳分子接受gydF4y2BadgydF4y2Ba从镍原子轨道电子。gydF4y2Ba

配体可能是分类根据他们的捐赠者和受体的能力。一些配体具有不对称适合π成键轨道,如氨、σ捐助者。另一方面,与占领配体gydF4y2BapgydF4y2Ba轨道是潜在的π捐赠者和可能捐这些电子随着σ-bonding电子。为配体与空πgydF4y2Ba^*gydF4y2Ba或gydF4y2BadgydF4y2Ba轨道,有可能π键,和配体可能π受体。配体可以被安排在一个所谓的光谱化学系列以强劲的π受体(与低自旋相关、强场和大δ值)强劲π捐助者(与高自旋相关、弱场和小δ值)如下:有限公司CNgydF4y2Ba^−gydF4y2Ba> 1,10-phenanthroline >gydF4y2Ba^{2gydF4y2Ba−gydF4y2Ba}>恩> NHgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba> ncgydF4y2Ba^−gydF4y2Ba> HgydF4y2Ba_2gydF4y2BaO F >gydF4y2Ba^−gydF4y2Ba> RCOOgydF4y2Ba^−gydF4y2Ba(R是一个烷基)>哦gydF4y2Ba^−gydF4y2Ba>gydF4y2BaClgydF4y2Ba^−gydF4y2Ba> BrgydF4y2Ba^−gydF4y2Ba>我gydF4y2Ba^−gydF4y2Ba。可以添加额外的配体,但是这样的扩展列表不会非常有用,因为配体的顺序是影响金属离子的性质和费用,其他配体的存在,和其他因素。gydF4y2Ba

光吸收电子的能量提高到更高的水平之间的差异在能源gydF4y2BadgydF4y2Ba轨道水平的过渡金属配合物。因此,电子光谱可以提供直接证据的轨道能级和信息融合和配合物的电子构型。在某些情况下,这些光谱也可以提供信息的大小上的配体的影响gydF4y2BadgydF4y2Ba轨道的金属(δgydF4y2Ba_ogydF4y2Ba)。的能量水平gydF4y2BadgydF4y2Ba电子配置,而不是单个电子的能量,是复杂的,因为电子在原子轨道相互作用。四面体复合物提供更多强烈的吸收光谱比八面体配合物。为gydF4y2BafgydF4y2Ba轨道系统(lanthanoids 4gydF4y2BafgydF4y2Ban和锕系元素,5gydF4y2BafgydF4y2Ban)融通的治疗相似gydF4y2BadgydF4y2Ba轨道系统。然而,的数量gydF4y2Ba参数gydF4y2Ba更大,甚至在立方对称的复合物,需要两个参数来描述的分裂gydF4y2BafgydF4y2Ba轨道。此外,gydF4y2BafgydF4y2Ba轨道gydF4y2Ba波函数gydF4y2Ba不是众所周知,解释的性质gydF4y2BafgydF4y2Ba电子系统比它更加困难gydF4y2BadgydF4y2Ba系统。为了克服这样的困难gydF4y2BafgydF4y2Ba轨道系统,一种方法称为角重叠模型(急性中耳炎)发达,但它证明了这些系统的附加值相对较低。gydF4y2Ba