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阿爾藍(lán)德(Ahrland)的金屬離子分類


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-07-28

    根據(jù)金屬離子對各種鹵化物的絡(luò)合傾向,阿爾藍(lán)德把中心原子分為兩個組(表4-6)。

    實(shí)線外邊的元素形成鹵素絡(luò)合物,它們的穩(wěn)定度按下面順序遞減:F>Cl>Br>I。左面的邊界不是十分明確限定的,當(dāng)然,一種金屬離子的行為高度地依賴于它的化合價。

    鋅和鎘間邊線的劃定是特別有意義的。例如,把過量碘化物加入于溶液并使此溶液通過一種離子交換劑,就可能從鎘分離鋅。與表4-6相似的線似乎也可為其他配位體應(yīng)用。這種線的劃定將隨配位體的大小和極化力的大小而改變。這種圖形與施瓦琴巴赫分類粗略相合,然而,這種一般規(guī)則是粗略的,還需要補(bǔ)充和注釋。下面有一些重要的例外。

阿爾藍(lán)德(Ahrland)的金屬離子分類

    (一)A類金屬絡(luò)合物的穩(wěn)定性并非永遠(yuǎn)隨金屬離子的大小而降低。例如,堿土金屬從鈹?shù)戒^的絡(luò)合物中,如果陰離子配位體是小的,那就確實(shí)是,小體積陽離子形成的絡(luò)合物比大體積陽離子形成的絡(luò)合物更穩(wěn)定。但是,另一方面,雅齊米爾斯基曾指出:如果配位體是大的,小體積陽離子則形成的絡(luò)合物不如大體積陽離子形成的絡(luò)合物穩(wěn)定。例如,鋇和硝酸鹽、碘酸鹽、硫代硫酸鹽形成的絡(luò)合物,比相應(yīng)的鎂絡(luò)合物更穩(wěn)定。在堿土金屬與高電荷陰離子(例如酒石酸鹽、EDTA等)形成的絡(luò)合物中,鈣絡(luò)合物常具有穩(wěn)定常數(shù)的最大值
    (二)配位x鍵形成的效應(yīng)在過渡金屬的絡(luò)合物的形成中,配位π鍵的形成起著一種重要的作用。π鍵可理解為是由中性原子中充滿的d軌道同配位體電子売中空缺p或d軌道相反應(yīng)而產(chǎn)生的。這種π鍵導(dǎo)致形成的絡(luò)合物的穩(wěn)定度增大。顯然,沒有d副殼的氟離子不能形成任何π鍵,因此B類金屬形成氟絡(luò)合物的傾向是弱的。這還可以解釋氰化物、硫脲、硫代硫酸鹽、鹵化物(氟離子除外)同Cu+、Zn2+、Ca3+和Ag+、Cd2+、In3+兩類金屬離子形成的絡(luò)合物穩(wěn)定度的降低。x鍵的絡(luò)合能力隨中心離子電荷的增多而降低。
    由于所形成x鍵的無力,時常是一些金屬離子絡(luò)合傾向弱的一種原因。Tl+、Pb2+和Bi3+的外売具有18+2個電子,因此結(jié)合d電子不足,對A類金屬比對B類金屬更相似。所以它們不形成穩(wěn)定的氰化物和硫氰化物絡(luò)合物。Sn2+和Al3+顯示相似的行為。
    在這種關(guān)系上,可以指出,具有18電子副殼的元素右邊的元素不遵守這樣的規(guī)則:即高價態(tài)比低價態(tài)具有較大的A類性格。因此,Tl比Tl有強(qiáng)得多的B類性格。阿爾藍(lán)德、恰特(Chatt)和戴維斯(Davies)解釋如下:當(dāng)金屬離子被還原時,進(jìn)入離子的電子不進(jìn)入已充滿的d軌道,而是s軌道,屏蔽d軌道并使它們對配位π鍵不大有用。


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