20.7
配位錯体は、配位共有結合に関与する金属軌道に応じて、八面体、四面体、正方形平面などの異なる形状を示します。
価電子結合理論(VBT)は、金属のs、p、d軌道の混成に基づいてこれを説明しています。ハイブリダイゼーションは、充填された配位子軌道に配位できる等価エネルギーの空軌道を提供します。
八面体錯体、ヘキサフルオロコバルト(III)を考えてみましょう。Co3+イオンは、3d6 軌道と空いている 4s、4p、および 4d 軌道を部分的に充填しています。
錯体を形成するために、金属の6つの空軌道、4s、4p、および2つの4dは、八面体の角を指している6つのsp3d2軌道に混成されます。ハイブリッド軌道は、6つのフッ化物基からの孤立電子対を受け入れて常磁性複合体を形成します。
ヘキサミンコバルト(III)では、アミノ基によってコバルトの3日電子が再配列し、空いている2つの3日軌道が作られます。
これらは4s軌道と4p軌道と結合して6つのd2sp3混成軌道を生成し、それが6つのアンモニア基に協調して結合して反磁性錯体を形成します。
次に、四面体錯体、テトラクロロニッケル酸について考えてみましょう。Ni2+ イオンは 3d8 の配置をしています。空の 4s 軌道と 4p 軌道は混成して、四面体の角を指す 4 つの sp3 軌道が得られます。
ここでは、各塩化物基から1つずつ、4対の電子が混成軌道を占めて常磁性錯体を形成します。
最後に、テトラクロロ白金酸のような正方形の平面複合体を調べます。Pt2+イオンはd8構成です。
塩化物基は、金属の3d電子を再配置させ、空軌道を作り出します。空いている軌道は、4s 軌道と 2 つの 4p 軌道と組み合わされて、正方形の角に向けられた 4 つの dsp2 ハイブリッド軌道が得られます。
塩化物配位子から電子対を受け入れると、反磁性錯体が形成されます。
配位錯体は色や磁気的振る舞いが異なりますが、VBTでは、その電子スペクトルや温度による磁気的振る舞いの変化は説明できません。
配位化合物や錯体は、構成する金属原子・イオン・配位子によって、さまざまな色や形、磁気的挙動を示します。このような配位錯体の結合や構造を説明するために、ライナス・ポーリングは「混成」と「原子軌道の重なり」という概念を用いて、「原子価結合理論」(VBT)を提唱しました。VBTによると、中心となる金属原子…
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