II. Теория кристаллического поля

Достоинство этой теории в том, что она объясняет магнитные свойства комплексов и их окраску. Между центральным ионом и лигандами осуществляется ионная или ионо-дипольная связь. При этом учитывается заряд иона-комплексообразователя и его электронная структура, а лиганды рассматривают как бесструктурные заряженные точки. 5 незаполненных d – орбиталей центрального иона имеют одинаковую энергию и называются «вырожденные». При образовании комплексного иона лиганды по-разному действуют на d – орбитали и происходит их расщепление:

- энергия расщепления, она может быть определена по спектрам поглощения. Величина её зависит как от природы центрального иона, так и от природы лигандов. По величине лиганды образуют спектрохимический ряд:

а) В случае сильного поля электроны заселяют d_e и d_g не по правилу Гунда: сначала полностью d_e орбитали, а затем оставшиеся d_g. Количество неспаренных электронов минимально и комплекс как правило диамагнитен, низкоспиновый.

б) Если лиганды создают слабое поле, то меньше и d–орбитали заселяются электронами по правилу Гунда: d_e и d_g (все 5 орбиталей) вначале по одному электрону, а уже потом по второму. Как правило образуется комплекс парамагнитный, высокоспиновый.

Цвет комплекса

Если при образовании комплексного иона все d – орбитали заселены (например у ), то комплексы как правило бесцветны. Если же d–орбитали заселены не полностью, то при затрате какой-либо энергии электроны с подуровня d_e переходят на верхний подуровень d_g и этот переход связан с поглощением света определённой длины волны, что и приводит в результате к окраске комплекса.