Метод валентных связей

В основу метода МВС положено допущение, что координационный ион (соединение) образуется по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленных электронных пар лигандов (доноров) и свободных гибридных орбиталей иона комплексообразователя (акцептора).

Образование парамагнитного иона [FeF 6] 4– можно представить таким образом. Свободный ион Fe 2+ имеет электронную конфигурацию d 6 и следующее распределение электронов по орбиталям:

Шесть ионов F – смещают по одной из своих неподеленных электронных пар на вакантные sp 3d 2-гибридные орбитали иона Fe 2+. Четыре неспаренных электрона иона Fe 2+ сохраняются и обусловливают высокий спин иона [FeF 6] 4–:

Так как число неспаренных электронов в комплексе и свободном ионе Fe 2+ совпадает, то комплекс [FeF 6] 4– называется высокоспиновым.

Ионы CN – значительно сильнее взаимодействуют с ионом железа (II), следствием чего является спаривание d-электронов центрального иона и образование низкоспинового комплекса [Fe(CN) 6] 4– с d 2sp 3-гибридизацией.

Аналогично можно представить образование и других комплексных ионов:

Комплексообразователем может быть не только положительный ион металла, но и металл в нулевой степени окисления, например, в карбонилах металлов – соединениях с общей формулой [M(CO) n]. Связь в таких соединениях можно объяснить с позиций МВС в рамках правила 18 электронов: устойчивы такие карбонилы, в которых все d- , s- и p-орбитали металла заполнены электронными парами. Стабильны карбонилы [Cr(CO) 6], [Fe(CO) 5], [Ni(CO) 4].

У пентакарбонила железа [Fe(CO) 5–]-d 1sp 3-гибридизация.

Если металл имеет нечетное число электронов, то карбонилы димерны: [Mn(CO) 5] 2, [Co(CO) 4] 2.