高中化学虚拟现实课堂——价键理论的优点

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配合物（5）——价键理论的优点

配合物的价键理论不仅较好地说明了配合物的空间构型，也合理地阐明了配合物的许多性质。

1)配合物的稳定性

虽说配离子在溶液中都有较高的稳定性，但不同的配离子其稳定性大小是有差别的。例如 [FeF₆]³⁻和[Fe(CN)₆]³⁻，中心离子相同，且都是配位数为6的正八面体型配离子，而前者的稳定性不如后者。

按价键理论的观点，这种差别正好与形成配离子的配位键型相关。[FeF₆]³⁻中的配位键为外轨配键，而[Fe(CN)₆]³⁻中的配位键为内轨配键。

类似的，[Ni(CN)₄]²⁻比[Ni(NH₃)₄]²⁺更稳定。

显然，内轨配键由于使用次外层(n-1) d轨道杂化成键，其能量低于次外层轨道的能量。由此可见，配位数相同的配子，一般内轨配合物要比外轨配合物稳定。

2)配合物的磁性

物质的磁性可用磁矩μ进行量度，μ的单位为玻尔磁子，用符号B.M.表示。通过实验测定配合物的磁矩，可了解配合物的磁性。例如,实验测得 K₃[FeF₆]、K₃[Fe(CN)₆]两种配合物的磁矩分别为 5.90 B.M.和2.0 B.M.。两种配合物磁性强弱明显不同。

究其原因，这是由于物质的磁性与物质中电子的自旋运动有关。若配离子结构中所有电子均已成对，正、逆方向自旋的电子所产生的磁效应刚好相互抵消，此时磁矩μ=0，磁矩为0的物质称为抗磁性物质。

反之，若配离子结构中存在未成对电子，则物质必表现为顺磁性，磁矩>0，而且磁矩的大小与未成对电子的数目有关。配合物磁性的测定是判断配合物结构的一个重要手段。

根据磁学理论，磁矩可用下式近似计算：式子中,n 是物质中未成对电子数。

比如，[FeF₆]³⁻的磁矩为5.90 B.M.，带入可得n约等于5，说明[FeF₆]³⁻中应有5个未成对电子，是外轨型配合物；[Fe(CN)₆]³⁻的磁矩为2.0 B.M.，可知其中应只有1个单电子，说明采取d²sp³杂化，3d轨道只有一个单电子。这与我们之前的理论结果相符合。由此可见，配合物的价键理论能较好地解释配合物的磁性。