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crosschannel

金虫 (正式写手)

[求助] 为什么会有平面正方形结构的配合物

Ni和四个Cl-在一起的时候是正常的正四面体结构,但为什么Ni和四个CN-在一起就是平面正方形结构的?为什么平面正方形结构这么不稳定的形状能出现,稳定它的因素在哪儿?为什么Pt和四个Cl-在一起就和Ni不同了,就是平面正方形结构了?

[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-20 at 14:36 ]
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wcj668899

至尊木虫 (文坛精英)

教师

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
crosschannel: 金币+8, ★★★很有帮助, 很好的解决了我在一楼提出的问题 2013-11-24 10:47:52
1。该问题用晶体场理论解释更好:
对于有8个d电子的镍离子d轨道分裂后形成配合物,晶体场稳定化能(CFSE):
四面体场为:3.56(—Dq)
八面体强场为:12(—Dq)
平面正方形强场为:24.56(—Dq)弱场为14.56(—Dq)
当为CN-,强场时,平面正方形场的CFSE特别大24.56(—Dq)(远大于沛体间的斥力影响),使得平面正方形配合物特别稳定;当配体为Cl-的弱场时,CFSE对于稳定性的影响小于配体间斥力(平面正方形和八面体中,键角90度<四面体中的键角109度28分)的影响,形成四面体的配合物。
2。对于Pt2+与Cl-也形成平面正方形配合物,是因为Pt2+的能级分裂的5d轨道,其分裂能比Ni2+的3d轨道的分裂能大很多(大50%),使Pt2+与Cl-间成为‘强场’,使得形成平面正方形配合物获得大得多的CFSE,从而形成平面正方形配合物。
3。有关于配合物的分子轨道理论说明,要考虑xigema键还要考虑派键。在此不再展开谈!
祝虫友安康顺利!!
抓紧努力,狠抓重点,省时高效,再创辉煌。
9楼2013-11-23 12:40:04
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wcj668899

至尊木虫 (文坛精英)

教师

【答案】应助回帖

补充:关于以上各位的回答和楼主的再问等:
   1。不能只泛泛的根据3d和4s轨道等说能量高低的问题,应综合考虑吸引与排斥,一个轨道能量与多个轨道能量,---;
   2。用杂化轨道理论解释不如用晶体场理论解释,但是真要说[MCl4]2-中的Ni2+或Pt2+采取什么杂化方式,dsp2还是sp3,既有理论问题也有实践问题。
  dsp2杂化与sp3杂化轨道都是4个空的杂化轨道,以利于容纳‘配体提供的电子’-共用。这使得采取dsp2杂化后,中心原子Pt2+电子都成对,配合物无单电子,磁矩{=[n(n+2)]^1/2}为0。测定磁矩反推证n=0;采取sp3杂化后,中心原子Ni2+单电子数n为2,配合物单电子数n为2,磁矩{=[n(n+2)]^1/2}约为2.9。其它自己计算。至于为什么采取dsp2杂化还是sp3杂化,杂化轨道理论,没有明确的说明。当然有些规律遵循,也有说不清的情况。有不完善之处。
    对于各种杂化方式,是如何杂化的,是能说清楚还有相关的计算。对于dsp2杂化,第一需要知道是平面正方形配合物,再据最大重叠原理,四个杂化轨道最大伸展方向必须指向平面正方形四个顶点方向。这就比较容易看出用于杂化的‘轨道组’之一是dx2-y2, s, px, py轨道。这里只是部分思路,原子轨道组合杂化的细节见结构化学相关章节及高等无机化学等。杂化轨道理论首先是从假定什么构型开始,用杂化理论去解释(在杂化轨道的最大伸展方向上成键稳定-共价键理论的重要结论),不是预测,只是后来找出了很多重要规律。但要注意,一种构型可选择的杂化方式可能有几种,如指向四面体四个顶点方向上的四个杂化轨道,杂化方式可有d3s及sp3等杂化方式。
    谢谢!!
抓紧努力,狠抓重点,省时高效,再创辉煌。
10楼2013-11-23 14:05:50
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