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同学们,本栏目是对你们学过的知识和生活中常见问题的归纳。其中,有一些共性问题,也许你会需要哦!

让我来帮你解决常见问题!

问题一:晶体场理论有何优点和不足?

回答:

晶体场理论的优点是简单直观,在解释络合物颜色、构型和磁性等方面取得很大成功。不足的是它完全忽略了中心原子与配体间的轨道成键作用,对络合物的某些性质很难给予合理的解释。例如在光谱化学序列中卤素负离子的分裂能为什么小于极性分子CN- 等问题。因此晶体场理论需要进一步改进。

问题二:为什么大多数配合物都有鲜艳的颜色,而四面体Zn2+的配合物却例外?

回答:

配合物中心金属原子或离子的d轨道分裂后,在光的照设下d电子可从分裂后能级较低的d轨道跃迁到能级较高的d轨道,产生d—d能级跃迁。由于d—d能级跃迁对应的光子频率在近紫外和可见光区,故过渡金属配合物通常都有颜色。Zn2+的3d轨道已充满电子,它通常以sp3杂化轨道形成配建,无d—d能级跃迁,电子跃迁只能发生在σ—σ*能级之间,能级差较大,不在可见光波区间。因此,在配位化合物一般是无色的。

问题三:为什么水溶液中八面体配位的Mn3+不稳定,而八面体配位的Cr3+却稳定?

回答:

水是弱场配位体,故Mn(H2O)63+ 为高自旋配位离子,其 d 电子排布为t2g3eg1, 配位场稳定化能为6Dq, 处在eg轨道上的电子容易失去,失去后配位场稳定化能增大为12Dq,同时由于在非线型的对称分子中,由于最高占用能级出现简并状态,该化合物会发生姜-泰勒畸变,这就是Mn(H2O)63+不稳定的原因。而Cr (H2O)63+  的d 电子的排布为t2g3eg0, 配位场稳定化能为12 Dq。eg轨道上无电子出现,所以Cr (H2O)63+  较为稳定,该配位离子也不发生姜-泰勒畸变。

问题四:为什么羰基配合物中过渡金属原子可以是零价(例如Fe(CO)5),甚至是负价(例如[Co(CO)4]-)?

回答:

CO分子的结构为:KK3σ24σ21π45σ22π0,既有低能的π占有轨道1π,又有高能的π空轨道2π,CO被占用的分子轨道中,对中心离子提供成键电子的CO的分子轨道只有1π和5σ轨道。 在Fe(CO)5和[Co(CO)4]-中,中心原子与配位体σ轨道,即CO的5σ轨道可形成中心离子的d轨道成键,有5个CO共10个电子填充。这相当于配位体上的电子部分与中心原子共享,使之带有一些负电荷。

 

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