2017年水利水電工程師《基礎(chǔ)知識》如何確定雜化類型
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如何確定雜化類型
原則:與前面確定共價(jià)小分子雜化類型和空間構(gòu)型的方法相似,只不過多一條 。
步驟: 第一,先確定中心離子的價(jià)電子構(gòu)型;
第二,根據(jù)配位原子數(shù)確定參與雜化的軌道及軌道數(shù);
第三,根據(jù)配體強(qiáng)弱確定是否騰出內(nèi)層空軌道,再確定雜化類型 。
而要確定配合物雜化類型(內(nèi)軌型或外軌型)就先需考察配體的強(qiáng)弱。
配體的強(qiáng)弱通過光譜測定有個強(qiáng)弱順序—— 稱為光譜化學(xué)系列(順序如下):
CO(羰基) > CN- > NO2- > SO32->en(乙二胺) > NH3 > H2O > C2O42- > OH- > Cl- > Br - > I- .
有規(guī)律 ——電負(fù)性小的配位原子對應(yīng)配體的配位能力強(qiáng); 相反,電負(fù)性大的配位原子對應(yīng)配體的配位能力弱 。
例如,[FeF6]3-、 [Fe(H2O)6]2+ 等配離子的特點(diǎn)是,F(xiàn)e3+ 用外層4d軌道進(jìn)行sp3d2雜化,內(nèi)層3d軌道上電子排布3d5:
(1) 中心離子內(nèi)部參加雜化的全是最外層的軌道;
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(2) 中心離子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)及成單電子數(shù)均無變化。
它是:高自旋配合物 ——“指中心離子仍保持自由離子狀態(tài)的價(jià)電子結(jié)構(gòu),成單電子數(shù)不變,配體的孤對電子僅進(jìn)入外層空軌道,形成sp、sp2、sp3 或 sp3d2 等外層雜化軌道的配合物 。”
因其成單電子數(shù)不變,故稱為高自旋配合物;因均由外層軌道參加雜化,故又稱外軌型配合物。
再例如,[Ni(CN)4]2- 、[Fe(CN)6]3------的特點(diǎn),F(xiàn)e3+用內(nèi)層3d軌道進(jìn)行d2sp3雜化,內(nèi)層d軌道上電子排布3d3 。
(1)中心離子內(nèi)部參加雜化的既有內(nèi)層軌道也有外層軌道;
(2)中心離子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)及成單電子數(shù)均發(fā)生改變 。
它是:低自旋配合物 —— 指中心離子Mn+價(jià)電子結(jié)構(gòu)及成單電子數(shù)均改變,在內(nèi)層騰出空軌道,形成dsp2、d2sp3等內(nèi)層軌道參與雜化的配合物。因?yàn)橹行碾x子成單電子數(shù)減少,所以稱為低自旋配合物;因有內(nèi)層軌道參與雜化,所以又稱內(nèi)軌型配合物。
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