Teoria del legame di valenza

I complessi di coordinazione mostrano diverse geometrie come ottaedrica, tetraedrica e quadrata planare, a seconda degli orbitali metallici che partecipano ai legami covalenti coordinati. La teoria del legame di valenza, o VBT, spiega tutto questo sulla base dell'ibridazione degli orbitali s, p e d del metallo. L'ibridazione fornisce orbitali liberi di energie equivalenti che possono coordinarsi agli orbitali ligandi pieni.

Considerate un complesso ottaedrico, esafluorocobaltato(III)Lo ione Co³⁺ha orbitali 3d⁶ parzialmente riempiti e orbitali 4s, 4p e 4d vuoti. Per formare il complesso, i sei orbitali vuoti del metallo, 4s, 4p e due 4d, sono ibridati con sei orbitali sp³d², che puntano verso gli angoli di un ottaedro. Gli orbitali ibridi accettano coppie solitarie dai sei gruppi fluoruro per formare il complesso paramagnetico.

Nell'esamminecobalto(III)i gruppi amminici fanno sì che gli elettroni 3d del cobalto si riorganizzino, creando due orbitali 3d vuoti. Questi si combinano con gli orbitali 4s e 4p per generare sei orbitali ibridi d²sp³, che poi si legano coordinatamente ai sei gruppi di ammoniaca per formare il complesso diamagnetico. Ora, considerate un complesso tetraedrico tetracloronickelato.

Ni²⁺ion ha una configurazione 3d⁸. Gli orbitali 4s e 4p vuoti si ibridano per dare quattro orbitali sp³, che puntano verso gli angoli di un tetraedro. Qui, quattro coppie di elettroni, una per ogni gruppo di cloruro, occupano gli orbitali ibridi per formare il complesso paramagnetico.

Infine, esaminate un complesso planare quadrato come il tetracloroplatinato. Lo ione Pt²⁺ha una configurazione d⁸. I gruppi cloruro costringono gli elettroni tridimensionali del metallo a riorganizzarsi, creando un orbitale vuoto.

L'orbitale vuoto si combina con gli orbitali 4s e due 4p per fornire quattro orbitali ibridi dsp² diretti verso gli angoli di un quadrato. Dopo aver accettato le coppie di elettroni dai ligandi del cloruro, si forma il complesso diamagnetico. Benché i complessi di coordinazione varino nei loro colori e comportamento magnetico, VBT non spiega i loro spettri elettronici e la variazione del loro comportamento magnetico con la temperatura.