Лабилен ли сульфат тетраамминмеди (II) и есть ли у него электроны на разрыхляющих орбиталях?

[liss1109]

Есть ли у сульфата тетраамминмеди 2 [Cu(NH3)4]SO4 электроны на разрыхляющих орбиталях? это лабильный или инертный комплекс?

[Paul_S]

В 22.05.2025 в 06:41, liss1109 сказал:

ну капец мне сегодня синтез по нему защищать🥲😥😥

И как, успешно?

 

Вообще, ион тетраамминмеди 2+ с четырехкоординированной медью не существует, это просто удобное название. В водном растворе это ион [Cu(NH3)4(H2O)2]²⁺ с двумя молекулами воды в удаленных аксиальных положениях (эффект Яна-Тейлора), т.е. это октаэдрический комплекс с квадратным искажением. В Коттоне, 3-й том, стр. 55, есть картинка расщепления d-орбиталей для такого случая. Но поскольку Cu²⁺ - это система d⁹, где на d-подуровне всего одно вакантное место, он в любом случае будет лабильным. Стабилизированным полем лигандов бывает ион, в котором много электронов на низких по энергии орбиталях и мало на высоких, а здесь это невозможно. В твердом виде там пентакоординированная медь с четырьмя аммиаками и одной водой (полиэдр - квадратная пирамида). Расщепление в поле лигандов при такой координации в учебниках, вроде, не рассматривается. Хотя в твердых структурах медных комплексов такая координация - не редкость.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tetraamminecopper(II)_sulfate

 

Из жидкого аммиака, если не ошибаюсь, можно выделить комплекс с шестемью молекулами NH3 [Cu(NH3)6]SO4.

[yatcheh]

В 21.05.2025 в 14:37, liss1109 сказал:

Есть ли у сульфата тетраамминмеди 2 [Cu(NH3)4]SO4 электроны на разрыхляющих орбиталях? это лабильный или инертный комплекс?

 

Нихера там ничего такого нету. Нормальный комплекс. Стабильный. Ещё какой стабильный!

[Loiso Pondohva]

В 21.05.2025 в 18:22, yatcheh сказал:

 

Нихера там ничего такого нету. Нормальный комплекс. Стабильный. Ещё какой стабильный!

Я этого не знал, но пишут, что он УСТОЙЧИВ, но Лабилен 

Там всё упирается в формальные критерии лабильности. Почитал тут о них. 
https://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/olimp35/39.pdf
Как я понял 
Лабильный комплекс быстро обменивает лиганды (малая энергия активации обмена).

Cu²⁺: [Ar] 3d⁹.

В октаэдрическом поле (с сильными лигандами, такими как NH₃) d-орбитали расщепляются на t2g (низкой энергии) и e2 (высокой энергии, разрыхляющие).

Заполнение орбиталей для d⁹: t2g⁶ e9³ 

Таким образом, на разрыхляющих e₉-орбиталях находятся 1 неспаренный электрон и спаренная пара.
Наличие электронов на разрыхляющих орбиталях (e₉) ослабляет связь металл-лиганд, что облегчает замещение лигандов.
Но  аммиак - сильный лиганд, создающий стабильное кристаллическое поле. Это повышает кинетическую инертность комплекса в обычных условиях.

Поэтому по формальным критериям он лабильный, но в нейтральной среде, или скажем без цианид ионов - вполне очень стабильный. Похоже на правду.

Там ещё что-то пишут в критериях о геометрии. Но я уже не углублялся.

Изменено 22 Мая, 2025 в 03:26 пользователем Loiso Pondohva

[liss1109]

В 22.05.2025 в 06:25, Loiso Pondohva сказал:

Я этого не знал, но пишут, что он УСТОЙЧИВ, но Лабилен 

Там всё упирается в формальные критерии лабильности. Почитал тут о них. 
https://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/olimp35/39.pdf
Как я понял 
Лабильный комплекс быстро обменивает лиганды (малая энергия активации обмена).

Cu²⁺: [Ar] 3d⁹.

В октаэдрическом поле (с сильными лигандами, такими как NH₃) d-орбитали расщепляются на t2g (низкой энергии) и e2 (высокой энергии, разрыхляющие).

Заполнение орбиталей для d⁹: t2g⁶ e9³ 

Таким образом, на разрыхляющих e₉-орбиталях находятся 1 неспаренный электрон и спаренная пара.
Наличие электронов на разрыхляющих орбиталях (e₉) ослабляет связь металл-лиганд, что облегчает замещение лигандов.
Но  аммиак - сильный лиганд, создающий стабильное кристаллическое поле. Это повышает кинетическую инертность комплекса в обычных условиях.

Поэтому по формальным критериям он лабильный, но в нейтральной среде, или скажем без цианид ионов - вполне очень стабильный. Похоже на правду.

Там ещё что-то пишут в критериях о геометрии. Но я уже не углублялся.

но это же тетраэдрический комплекс, там же по другому вроде должно быть

 

[Loiso Pondohva]

В 22.05.2025 в 05:27, liss1109 сказал:

но это же тетраэдрический комплекс, там же по другому вроде должно быть

 

А вот чёрт его знает. Я бы сказал что он октаэдрический но с Янаом-Теллером. Быстрый поиск по теме на английском в принципе это подтверждает. Это сильно искажённый, но октаэдр. 
Хотя во многих старых учебниках пишут про тетраэдрику. Тут надо разбираться.

Изменено 22 Мая, 2025 в 03:57 пользователем Loiso Pondohva

[liss1109]

В 22.05.2025 в 06:37, Loiso Pondohva сказал:

А вот чёрт его знает. Я бы сказал что он октаэдрический из-за Яна-Теллера. Быстрый поиск по теме на английском в принципе это подтверждает. Это сильно искажённый, но октаэдр. 
Хотя во многих старых учебниках пишут про тетраэдрику. Тут надо разбираться.

ну капец мне сегодня синтез по нему защищать🥲😥😥

[Loiso Pondohva]

В 22.05.2025 в 05:41, liss1109 сказал:

ну капец мне сегодня синтез по нему защищать🥲😥😥

Ахахахах ну с богом
Ыыыы, я слишком сонный чтобы думать, тем более я никогда не любил комплексы...На октаэдрическую структуру, я как-то автоматически интуитивно подумал, вообще ничего не считая. 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030402621019719
Но можете пробежаться глазами тут, что пишут. Базово октаэдр искажённый ЯТ до около-квадрата, как я понял...
Плюс я бы доверял МГУшным составителям олимпиад, обычно их берут из своей практики люди с кафедры же, и откровенной фигни про лабильность они бы не написали. 
А если написали - надо понять почему. 
Может он и через тетраэдрику лабильный тоже.

Изменено 22 Мая, 2025 в 03:58 пользователем Loiso Pondohva

[liss1109]

В 22.05.2025 в 06:51, Loiso Pondohva сказал:

Ахахахах ну с богом
Ыыыы, я слишком сонный чтобы думать, тем более я никогда не любил комплексы...На октаэдрическую структуру, я как-то автоматически интуитивно подумал, вообще ничего не считая. 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030402621019719
Но можете пробежаться глазами тут, что пишут. Базово октаэдр искажённый ЯТ до около-квадрата, как я понял...
Плюс я бы доверял МГУшным составителям олимпиад, обычно их берут из своей практики люди с кафедры же, и откровенной фигни про лабильность они бы не написали. 
А если написали - надо понять почему. 
Может он и через тетраэдрику лабильный тоже.

спасибо большое 

[liss1109]

В 23.05.2025 в 07:14, Paul_S сказал:

И как, успешно?

 

Вообще, ион тетраамминмеди 2+ с четырехкоординированной медью не существует, это просто удобное название. В водном растворе это ион [Cu(NH3)4(H2O)2]²⁺ с двумя молекулами воды в удаленных аксиальных положениях (эффект Яна-Тейлора), т.е. это октаэдрический комплекс с квадратным искажением. В Коттоне, 3-й том, стр. 55, есть картинка расщепления d-орбиталей для такого случая. Но поскольку Cu²⁺ - это система d⁹, где на d-подуровне всего одно вакантное место, он в любом случае будет лабильным. Стабилизированным полем лигандов бывает ион, в котором много электронов на низких по энергии орбиталях и мало на высоких, а здесь это невозможно. В твердом виде там пентакоординированная медь с четырьмя аммиаками и одной водой (полиэдр - квадратная пирамида). Расщепление в поле лигандов при такой координации в учебниках, вроде, не рассматривается. Хотя в твердых структурах медных комплексов такая координация - не редкость.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tetraamminecopper(II)_sulfate

 

Из жидкого аммиака, если не ошибаюсь, можно выделить комплекс с шестемью молекулами NH3 [Cu(NH3)6]SO4.

да все успешно, никто не докопался, спасибо за объяснения!

[Имбаверт]

В 23.05.2025 в 08:14, Paul_S сказал:

В водном растворе это ион [Cu(NH3)4(H2O)2]²⁺

А в ацетоновом растворе или изопропиловом спирте?