6.მე-6 ჯგუფის ელემენტები

6.1.ქრომი

კითხვა:

რომელ ლიგანდებთან წარმოქმნის კომპლექსნაერთებს ქრომი ნულოვანი ჟანგვითი რიცხვით?

პასუხი:

კარბონილურ კომპლექსებში ქრომის (მისი ანალოგების) ატომები ნულოვანი ჟანგვითი რიცხვით შეიძლება დავახასიათოთ d⁶ ელექტრონული კონფიგურაციით:

CO-ს მოლეკულის ელექტრონული კონფიგურაციაა:

ელექტრონებით დაკავებული ორი არამაკავშირებელი σ°-ორბიტალი შეესაბამება ელექტრონების ორ არამაკავშირებელ წყვილს, რომელთაგან ერთი ეკუთვნის ჟანგბადის ატომს, ხოლო მეორე - ნახშირბადის ატომს. დონორულ-აქცეპტორულ ურთიერთქმედებაში მონაწილეობისათვის ელექტრონული წყვილი ენერგეტიკულად უფრო ხელსაყრელია, ვიდრე -ელექტრონული წყვილი. ამიტომ ლიგანდის სახით CO-ს მოლეკულა უპირატესად კოორდინირდება ნახშირბადის ატომის მეშვეობით. ქრომის Cr(0) ატომის ექვსი თავისუფალი 3d²4s¹4p³ ორბიტალისა და C-ს ატომით CO-ს ექვსი მოლეკულის არამაკავშირებელი ელექტრონული წყვილის ხარჯზე წარმოიქმნება ექვსი σ-ბმა Cr ← CO და Cr(СО)₆-ის მოლეკულა.

ქრომის ჰექსაკარბონილის მოლეკულის - Cr(СО)₆-ის სტაბილიზაცია მიიღწევა p-დატიური ურთიერთქმედების (Cr→CO) ხარჯზე, რომელშიც მონაწილეობენ ქრომის ატომის 3d-ელექტრონული წყვილები და CO-ს მოლეკულის თავისუფალი π*-ორბიტალები.  CO-დან Cr-ის ატომისკენ (s-დონორულ-აქცეპტორული ურთიერთქმედებისას) და Cr-ის ატომიდან CO-ს მოლეკულისკენ (p-დატიური ურთიერთქმედებისას) მუხტის გადატანის შედეგად ჯამური მუხტი ქრომის ატომზე დადებითი ხდება δCr = 0.4.

მუხტის გადატანა s-ბმის (M←CO) და p-ბმის (M→CO) წარმოქმნისას იწვევს ბმის რიგის შემცირებას CO-ს მოლეკულაში. მაგალითად, ინფრაწითელი სპექტრების მიხედვით, CO-ს თავისუფალი მოლეკულისათვის nCO = 2155 სმ^-1-ს, ხოლო კოორდინირებული CO-ჯგუფებისათვის - უფრო ნაკლებია, დაახლოებით 2000 სმ^-1.

M → CO  σ-  და π-ბმების წარმოქმნა d-ელემენტების კარბონილებში:
ფერადი ორბიტალები დასახლებული ორბიტალებია; თეთრი ფერის
ორბიტალები - თავისუფალი ორბიტალებია.