[химия координационных соединений]Есть ли какое- то правило, позволяющее быстро определять какой тип гибридизации в конкретном соединении и какую структуру будут образовывать лиганды?

Казалось бы это ведь не dxdy.ru

Да. Это гораздо лучше- это loroogle, где есть специалисты по всему и пара- тройка психов. задающая периодически им вопросы... Всё. спать пора.

Гибридизация — зло. Это я тебе как профессионал заявляю.

есть че?

Героин. кокаин, конопля. гашиш, ЛСД, барбитураты... Что выбираешь?)

Мне пожалуй сальвинорин-А.

А мне обычного пейота, пожалуйста.

>>простое правило. позволяющее понять. какая в соединении гибридизация и какую структуру образуют лиганды

Размести мысленно на сфере взаимооталкивающиеся точки в количестве, равном числу донорных орбиталей комплексообразователя.

>Героин. кокаин, конопля. гашиш, ЛСД, барбитураты... Что выбираешь?)

че как?

ЯМР, ЭПР тут помогут.

А если нет этих данных?

Про заполнение орбиталей смотрите правила Гунда. Правил говорящих о структуре я не слышал, тут надо химиков пытать.

Спасибо!

Попытаюсь.) Спасибо!)

У меня это было давно, попробую по памяти изложить то, что есть в любом учебнике общей и неорганической химии / химии элементов. Книг под рукой нет.

внешние электронные конфигурации у наиболее часто встречающихся комплексообразователей(металлов)

Для нейтральных атомов конфигурации есть в таблицах. У ионов обычно на внешнем уровне пусто, на предвнешнем s2p6, а d равно степени окисления - 2 (за счёт 2 s-электронов, провалы роли не играют). Обычно степени окисления 2-3, редко 4, в карбонилах бывают 0 и отрицательные. В принципе, можно и MnO₄¯ рассматривать как комплекс, тогда там будет 3s²p⁶d⁰4s⁰, но обычно так не делают.

какую структуру образуют лиганды

Ключевые фразы: теория кристаллического поля, теория поля лигандов, принцип жёстких и мягких кислот и оснований, эффект Яна-Теллера.

Если рассматривать комплексы с точки зрения молекулярных орбиталей, там получается 5 частично заполненных несвязывающих/слаборазрыхляющих орбиталей с симметрией как у d-орбиталей атома: xy, yz, xz, x²-y², z². Исходят из того, что эти орбитали отталкиваются от лигандов. Происходит расщепление по энергии. Электроны стараются собраться как можно ниже. На спаривание электронов, т.е. чтобы добавить электрон на орбиталь, где 1 уже есть, тоже нужна дополнительная энергия. Если зазоры невелики, вначале заполнятся все орбитали по 1 электрону, затем по второму — комплекс высокоспиновый. Если велики, то вначале заполнится нижняя группа орбиталей, затем более верхняя и т.д. — комплекс низкоспиновый.

Суммарная энергия всех 5 орбиталей от расщепления не зависит — если 3 орбитали опустились на delta эВ, то 2 остальные поднимутся на 1.5*delta.

2 основных конфигурации лигандов: куб и октаэдр. В октаэдре энергетически выгоднее (ниже) xy, yz, xz (оси «гантелей» на координатных плоскостях по диагоналям), в кубе — x²-y², z². (оси «гантелей» совпадают с осями координат). Тетраэдр — куб без половины атомов, расщепление то же. Квадрат — октаэдр без лигандов на оси Z, у него самая выгодная z², затем yz и xz, затем xy, затем x²-y². Прочие искажения тоже сводят к октаэдру и тетраэдру/кубу. Ответ на вопрос на засыпку, если правильно помню: в икосаэдре расщепления нет.

Энергия октаэдрического расщепления в 9/4 раза больше, чем тетраэдрического.

Лиганды выстраиваются в конфигурацию, обеспечивающую минимум энергии. Либо ион лезет в ту полость в структуре, которая даст минимум энергии.

Есть эффект Яна-Теллера: вырождение (т.е. наличие нескольких заполненных орбиталей с одинаковой энергией) снимается за счёт искажения координационного полиэдра. А если электронная конфигурация такая, что никакое искажение не даст выигрыша (d3 в октаэдре, d0, d10 и т.п.), полиэдр будет правильным.

Ещё есть «жёсткие» и «мягкие» катионы и лиганды. Жёсткие — мелкие катионы с большим зарядом и малым числом d-электронов, лиганды с мелкими электроотрицательными атомами: F¯, OH¯, NH3... Мягкие — крупные катионы и нейтральные атомы (в карбонилах), крупные лиганды с менее электроотрицательными атомами: CN¯, CO, I¯, S, P, C₂H₄... Жёсткие хорошо связываются с жёсткими, мягкие с мягкими. Чем прочнее связь, тем больше расщепление.

Пример: Cu(II). Конфигурация d9. Мягкость средняя — большой заряд, но много электронов. С водой и OH¯ связь менее прочная, чем с более мягким хлором. С первыми двумя образует вытянутый октаэдр (2 вершины дальше), с хлором — сильно сплюснутый тетраэдр или квадрат.

Ещё: Fe(II) и Fe(III) в шпинели. Конфигурации d6 и d5. Ненамного жёстче меди(II). С жёстким кислородом в шпинели расщепление не очень велико — меньше энергии спаривания, конфигурации высокоспиновые. Поэтому для Fe(III) нет разницы между тетраэдрической и октаэдрической позициями в шпинели. Fe(II) старается как можно ниже опустить 6-й электрон, поэтому лезет в октаэдр.

Cr(III). d3. Жёсткий. С жёсткими лигандами расщепление большое, выгодна конфигурация, когда все 3 электрона внизу, то есть октаэдр.

Или найди список часто встречающихся комплексов наподобие http://chemistry.ru/course/content/chapter9/section/paragraph5/theory.html