Пространственная структура комплексных ионов | Задачи 750 — 754

Определение пространственной структуры комплексных ионов

 

Задача 750. 

Определить пространственную структуру иона [Co(Cl)4]2- учитывая, что значение магнитного момента этого нона соответствует наличию в нем трех неспаренных электронов.

Решение:

На 3d – подуровне иона Cо2+ находятся семь электронов, из них три неспаренных:

Лиганд слабого поля (Cl) при образовании иона [Co(Cl)4]2- вызывает незначительное расщепление d – подуровня и энергия расщепления столь мала, что d – орбитали заполняются в соответствии с правилом Хунда. в соответствии со схемой:

В результате в ионе [Co(Cl)4]2- содержится семь электронов из них три неспаренных, которые и сообщают парамагнитные свойства. Электронная конфигурация иона Cо2+ (…3s23p63d7). Графическая схема заполнения электронами валентных орбиталей, в соответствии с правилом Хунда, будет иметь вид:

Ион [Co(Cl)4]2- парамагнитен, следовательно, в нём сохраняются три неспаренных электрона на d – подуровне, а акцепторные орбитали (эти орбитали обозначены крестиком) служат одна 4s- и три 4р – орбитали иона Cо2+:

Таким образом, образование иона [Co(Cl)4]2- сопровождается sp3 – гибридизацией АО меди. Пространственная структура этого иона – тетраэдр.

Ответ: Тетраэдр, парамагнитен.


Задача 751. 
Ион [Au(Cl)4]  диамагнитен. Определить пространственную структуру этого иона.
Решение:
На 5d – подуровне иона Au3+ находятся восемь электронов, из них один неспаренный:

Лиганд слабого поля (Cl) при образовании иона [Au(Cl)4] вызывает незначительное расщепление d – подуровня и энергия расщепления столь мала, что d – орбитали заполняются в соответствии с правилом Хунда:

В результате в ионе [Au(Cl)4] содержится восемь электронов, все они спаренны, что и сообщает диамагнитные свойства. Электронная конфигурация иона Au3+ (…3s23p63d8). Графическая схема заполнения электронами валентных орбиталей иметь вид:

Ион [Au(Cl)4] диамагнитен, следовательно, в нём сохраняются все спаренные электроны на d – подуровне, а акцепторные орбитали (эти орбитали обозначены крестиком) служат одна 6s-, две 6р и одна 5d –  орбитали иона Au3+:

Таким образом, образование иона [Au(Cl)4] сопровождается dsp2 – гибридизацией АО меди. Пространственная структура этого иона – плоский квадрат.

Ответ: Плоский квадрат, диамагнитен.


Задача 752. 
Парамагнетизм иона [Mn(CN)6]4- определяется единственным неспаренным электроном. Определить тип гибридизаций АО иона Mn2+.
Решение:
Электронная конфигурация иона Mn2+ (…3s23p63d5). Графическая схема заполнения электронами валентных орбиталей, в соответствии с правилом Хунда, будет иметь вид:

Лиганд сильного поля (СN) при образовании иона [Mn(CN)6]4- вызывает значительное расщепление d – подуровня и энергия расщепления столь значительна, что превысит энергию межэлектронного отталкивания спаренных электронов. В этом случае энергетически наиболее выгодно размещение пяти электронов d – орбитали на — подуровне и ни одного электрона на   в соответствии со схемой:

Ион [Mn(CN)6]4- парамагнитен, следовательно, в нём сохраняются четыре спаренных и один неспаренный электронов на d – подуровне, а акцепторные орбитали (эти орбитали обозначены крестиком) служат две 3d-, одна 4s- и три 4р – орбитали иона Mn2+:

Таким образом, образование иона [Mn(CN)6]4- сопровождается d2sp3 – гибридизацией АО меди. Пространственная структура этого иона – октаэдр.

Ответ: d2sp3 – гибридизация, октаэдр, парамагнитен.


Задача 753. 
Ион [Cr(H2O)6]3+ окрашен в зеленый цвет, а нон [Co(H2O)6]3+ — в красный цвет. Указать соотношение длин волн, отвечающих максимумам поглощения света этими нонами:
а) (Сr) > (Сo); б) (Сr) = (Сo); в) (Сr) < (Сo).
Решение:
Ион [Co(H2O)6]3+ окрашен в зелёный цвет, следовательно, основной цвет видимого спектра — красный. Красному цвету соответствует участок видимого спектра с длиной волны 647 – 710 нм.

Ион [Co(H2O)6]3+  окрашен в красный цвет, следовательно, основной цвет – зелёный, которому соответствует участок видимого спектра с длиной волны 490 – 575 нм.

Таким образом, соотношение длин волн, отвечающих максимумам поглощения света ионами Cr3+ и Co3+ равно: (647 — 710) > (490 — 575); (Сr) > (Сo).

Ответ: а).


Задача 754. 
Какие из перечисленных ионов бесцветны: 
а) [CuCl2]; б) [CuCl4]2-; в) [ZnCl4]2-; г) [FeCl4]2-; д) [Cu(NH3)4]+; е) [Zn(NH3)4]2+?
Потому что: 1) в этих ионах центральный атом проявляет высшую степень окисленности; 2) в этих ионах центральный атом не проявляет высшей степени окисленности; 3) в этих нонах центральный ион имеет завершенную 3d — оболочку; 4) в этих нонах центральный нон имеет незавершенную 3d — оболочку.
Решение:
а) [CuCl2]-. Ион меди (I) имеет электронную конфигурацию (…3s23p63d10). Все 3d — орбитали заполнены, и переход электронов с —  на — подуровень не возможен, поэтому ион Cu+ бесцветен.

б) [CuCl4]2. Ион меди (II) имеет электронную конфигурацию (…3s23p63d9). Следовательно, на верхнем энергетическом уровне  имеется одна вакансия, т.е. имеется место для электрона. Поэтому возможен переход электрона с —  на — подуровень, что и определяет окраску иона Cu2+

в) [ZnCl4]2-. Ион цинка Zn2+ имеет электронную конфигурацию (…3s23p63d10). Все 3d — орбитали заполнены, и переход электронов с  на — подуровень не возможен, поэтому ион Zn2+ бесцветен.

г) [FeCl4]2-. Ион железа (II) имеет электронную конфигурацию (…3s23p63d6). Следовательно, на верхнем энергетическом уровне  имеются  ваканси, т.е. имеется место для электронов. Поэтому возможен переход электронов с    на — подуровень, что и определяет окраску иона Fe2+

д) [Cu(NH3)4]+. Ион меди (II) имеет электронную конфигурацию (…3s23p63d9). Следовательно, на верхнем энергетическом уровне  имеется одна вакансия, т.е. имеется место для электрона. Поэтому возможен переход электрона с    на — подуровень, что и определяет окраску иона Cu2+

е) [Zn(NH3)4]2+. Ион цинка Zn2+ имеет электронную конфигурацию (…3s23p63d10). Все 3d — орбитали заполнены, и переход электронов с   на — подуровень не возможен, поэтому ион Zn2+ бесцветен.

Ответ: а3; в3; д3; е3.


📸 Видео

Комплексные соединения. Определяем заряд комплексного иона и валентность комплексообразователя.Скачать

Комплексные соединения. Определяем заряд комплексного иона и валентность комплексообразователя.

Номенклатура комплексных соединений. 11 класс.Скачать

Номенклатура комплексных соединений. 11 класс.

Комплексные соединения. 1 часть. 11 класс.Скачать

Комплексные соединения. 1 часть. 11 класс.

Классификация комплексных соединений. 11 класс.Скачать

Классификация комплексных соединений. 11 класс.

Ерёмин В. В. - Общая химия - Комплексные соединения (Лекция 7)Скачать

Ерёмин В. В. - Общая химия - Комплексные соединения  (Лекция 7)

Комплексные соединения. Строение и классификация. Теория А. Вернера.Скачать

Комплексные соединения. Строение и классификация. Теория А. Вернера.

Константа нестойкости и диссоциация комплексных соединенийСкачать

Константа нестойкости и диссоциация комплексных соединений

Свойства комплексных соединений. 11 класс.Скачать

Свойства комплексных соединений. 11 класс.

Комплексные соли | 9-11 классыСкачать

Комплексные соли | 9-11 классы

Комплексные соединенияСкачать

Комплексные соединения

Комплексные соединенияСкачать

Комплексные соединения

Комплексные соединения. 2 часть. 11 класс.Скачать

Комплексные соединения. 2 часть. 11 класс.

Гибридизация атомных орбиталей и геометрия молекул. 10 класс.Скачать

Гибридизация атомных орбиталей и геометрия молекул. 10 класс.

Комплексные соли на ОГЭ по химии | УмскулСкачать

Комплексные соли на ОГЭ по химии | Умскул

Номенклатура комплексных соединений. Учимся составлять название по формуле.Скачать

Номенклатура комплексных соединений. Учимся составлять название по формуле.

Номенклатура комплексных соединений. Строим формулу по названию.Скачать

Номенклатура комплексных соединений. Строим формулу по названию.

10 класс, 32 урок, Комплексные числа и арифметические операции над нимиСкачать

10 класс, 32 урок, Комплексные числа и арифметические операции над ними

Химия 9 класс — Как определять Степень Окисления?Скачать

Химия 9 класс — Как определять Степень Окисления?
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии