В “классической” химической связи каждый из двух атомов, участвующих в ее образовании, вносит в ее создание 1 электрон. Координационная связь характеризуется тем, что оба электрона поставляются одним из партнеров. Партнер, поставляющий электроны, называется донором, а принимающий электроны – акцептором. Связывающая и антисвязывающая МО образуются из заполненной орбитали одного и вакантной орбитали другого партнера. Связывающая МО принимает два электрона, а антисвязывающая остается пустой. Образуется молекула, так как эта ситуация является энергетически более выгодной, чем когда два электрона находятся на изолированной орбитали донора (связывающая МО всегда энергетически ниже, чем любая из ее составляющих орбиталей). Центральный атом переходного металла может так же, как лиганды, действовать в качестве донора. Поэтому в качестве валентных орбиталей необходимо рассматривать не только верхние занятые орбитали металла и лигандов, но также низлежащие свободные орбитали. Для атома переходного металла должны приниматься в расчет (n-1)d-, ns- и np-орбитали.

Рассмотрим октаэдрический комплекс [Co(NH3)6]3+. Лиганд – молекула аммиака – имеет три стабильные N-H молекулярные σ-орбитали (МО), которые имеют слишком низкую энергию, чтобы принимать участие в связи с металлом; для связывания пригодна орбиталь неподеленной пары электронов на атоме азота.

Рис. 6.12. стр. 134.

Из 6 d-орбиталей металла (в октаэдрическом комплексе) только одна имеет электронную плотность, направленную таким же образом, что и электронная плотность неподеленной электронной пары лиганда. Следовательно, если d-орбиталь свободна, то может образоваться σ-связь (орбиталь неподеленной пары поставляет два электрона).

Рис. 6.13 (а), стр. 135

Разобрать: связь металл-СО

Рис. 6.13 (б), стр. 135

Итак, в координационной химии мы имеем дело с металлом-комплексообразователем (или группой металлов – это уже кластерная химия). Атомы, окружающие металл-комплексообразователь, называются лигандами. Лиганды образуют внутреннюю координационную сферу.

Центральный атом и окружающие его лиганды называются комплексом. Важно: комплексы не теряют своих свойств при переходе из одной фазы в другую, например, при растворении соединения внутренняя координационная сфера остается без изменений.