Bab 17

17.1. Definisi dasar

Dalam bab ini, Anda akan diperkenalkan dengan kelompok khusus zat kompleks yang disebut luas(atau koordinasi) senyawa.

Saat ini, definisi konsep yang ketat " partikel kompleks" tidak. Definisi berikut biasanya digunakan.

Misalnya, ion tembaga terhidrasi 2 adalah partikel kompleks, karena sebenarnya ada dalam larutan dan beberapa hidrat kristal, ia terbentuk dari ion Cu 2 dan molekul H 2 O, molekul air adalah molekul nyata, dan ion Cu 2 ada dalam kristal dari banyak senyawa tembaga. Sebaliknya, ion SO 4 2 bukanlah partikel kompleks, karena meskipun ion O 2 terdapat dalam kristal, ion S 6 tidak ada dalam sistem kimia.

Contoh partikel kompleks lainnya: 2 , 3 , , 2 .

Pada saat yang sama, ion NH 4 dan H 3 O diklasifikasikan sebagai partikel kompleks, meskipun ion H tidak ada dalam sistem kimia.

Kadang-kadang partikel kompleks disebut partikel kimia kompleks, semua atau sebagian ikatan yang terbentuk menurut mekanisme donor-akseptor. Hal ini berlaku pada sebagian besar partikel kompleks, tetapi, misalnya, pada kalium alum SO 4 dalam partikel kompleks 3, ikatan antara atom Al dan O memang terbentuk menurut mekanisme donor-akseptor, sedangkan pada partikel kompleks hanya terjadi elektrostatik. interaksi (ion-dipol). Hal ini ditegaskan oleh keberadaan dalam alum besi dari partikel kompleks yang serupa strukturnya, di mana hanya interaksi ion-dipol yang mungkin terjadi antara molekul air dan ion NH4.

Dengan muatan, partikel kompleks dapat berupa kation, anion, dan juga molekul netral. Senyawa kompleks yang mengandung partikel tersebut dapat termasuk dalam kelas bahan kimia yang berbeda (asam, basa, garam). Contoh: (H 3 O) - asam, OH - basa, NH 4 Cl dan K 3 - garam.

Biasanya, zat pengompleks adalah atom dari suatu unsur yang membentuk logam, tetapi dapat juga berupa atom oksigen, nitrogen, belerang, yodium, dan unsur-unsur lain yang membentuk non-logam. Keadaan oksidasi zat pengompleks mungkin positif, negatif, atau nol; ketika senyawa kompleks terbentuk dari zat yang lebih sederhana, itu tidak berubah.

Ligan dapat berupa partikel yang, sebelum pembentukan senyawa kompleks, adalah molekul (H 2 O, CO, NH 3, dll.), anion (OH, Cl, PO 4 3, dll.), serta kation hidrogen . Membedakan tidak dikenal atau ligan monodentat (terikat ke atom pusat melalui salah satu atomnya, yaitu dengan satu ikatan-), bergigi dua(terhubung ke atom pusat melalui dua atomnya, yaitu dengan dua ikatan), tridentat dll.

Jika ligan tidak teridentifikasi, maka bilangan koordinasinya sama dengan jumlah ligan tersebut.

Cn tergantung pada struktur elektronik atom pusat, derajat oksidasinya, ukuran atom pusat dan ligan, kondisi pembentukan senyawa kompleks, suhu, dan faktor lainnya. CN dapat mengambil nilai dari 2 hingga 12. Paling sering sama dengan enam, agak lebih jarang - empat.

Ada juga partikel kompleks dengan beberapa atom pusat.

Dua jenis rumus struktur partikel kompleks digunakan: menunjukkan muatan formal atom pusat dan ligan, atau menunjukkan muatan formal seluruh partikel kompleks. Contoh:

Untuk mengkarakterisasi bentuk partikel kompleks, ide polihedron koordinasi (polihedron) digunakan.

Koordinasi polihedra juga mencakup persegi (KN = 4), segitiga (KN = 3), dan halter (KN = 2), meskipun angka-angka ini bukan polihedra. Contoh polihedra koordinasi dan partikel kompleks berbentuk sesuai untuk nilai CN paling umum ditunjukkan pada Gambar. satu.

17.2. Klasifikasi senyawa kompleks

Bagaimana senyawa kompleks kimia dibagi menjadi ionik (kadang-kadang disebut ionogenik) dan molekul ( non-ionik) koneksi. Senyawa kompleks ionik mengandung partikel kompleks bermuatan - ion - dan merupakan asam, basa atau garam (lihat 1). Senyawa kompleks molekuler terdiri dari partikel kompleks yang tidak bermuatan (molekul), misalnya: atau - sulit untuk menetapkannya ke kelas utama bahan kimia.

Partikel kompleks yang menyusun senyawa kompleks cukup beragam. Oleh karena itu, beberapa fitur klasifikasi digunakan untuk klasifikasinya: jumlah atom pusat, jenis ligan, bilangan koordinasi, dan lain-lain.

Menurut jumlah atom pusat partikel kompleks dibagi menjadi inti tunggal dan multi-inti. Atom pusat partikel kompleks multinuklear dapat dihubungkan satu sama lain baik secara langsung atau melalui ligan. Dalam kedua kasus, atom pusat dengan ligan membentuk bola dalam tunggal dari senyawa kompleks:

Menurut jenis ligan, partikel kompleks dibagi menjadi:

1) Aquakompleks, yaitu, partikel kompleks di mana molekul air hadir sebagai ligan. Akuakompleks kationik m kurang lebih stabil, akuakompleks anionik tidak stabil. Semua hidrat kristalin adalah senyawa yang mengandung kompleks aqua, misalnya:

Mg(ClO4) 2. 6H 2 O sebenarnya adalah (ClO 4) 2 ;
BeSO4. 4H 2 O sebenarnya adalah SO 4 ;
Zn(BrO3) 2 . 6H 2 O sebenarnya adalah (BrO 3) 2 ;
CuSO4. 5H 2 O sebenarnya SO 4 . H2O.

2) Hidroksokompleks, yaitu, partikel kompleks di mana gugus hidroksil hadir sebagai ligan, yang merupakan ion hidroksida sebelum memasuki partikel kompleks, misalnya: 2 , 3 , .

Kompleks hidrokso terbentuk dari kompleks aqua yang menunjukkan sifat-sifat asam kationik:

2 + 4OH = 2 + 4H 2 O

3) Amonia, yaitu, partikel kompleks di mana gugus NH 3 hadir sebagai ligan (sebelum pembentukan partikel kompleks - molekul amonia), misalnya: 2 , , 3 .

Amoniak juga dapat diperoleh dari kompleks aqua, misalnya:

2 + 4NH 3 \u003d 2 + 4 H 2 O

Warna larutan dalam hal ini berubah dari biru menjadi biru laut.

4) asidokompleks, yaitu, partikel kompleks di mana residu asam dari asam bebas oksigen dan asam yang mengandung oksigen hadir sebagai ligan (sebelum pembentukan partikel kompleks - anion, misalnya: Cl, Br, I, CN, S 2, NO 2, S 2 O 3 2 , CO 3 2 , C 2 O 4 2 dst.).

Contoh pembentukan kompleks asam:

Hg2 + 4I = 2
AgBr + 2S 2 O 3 2 = 3 + Br

Reaksi terakhir digunakan dalam fotografi untuk menghilangkan bromida perak yang tidak bereaksi dari bahan fotografi.
(Saat mengembangkan film fotografi dan kertas foto, bagian perak bromida yang tidak terpapar yang terkandung dalam emulsi fotografi tidak dipulihkan oleh pengembang. Untuk menghilangkannya, reaksi ini digunakan (proses ini disebut "pengikatan", karena perak bromida yang tidak dihilangkan secara bertahap terurai dalam cahaya, menghancurkan gambar)

5) Kompleks di mana atom hidrogen adalah ligan dibagi menjadi dua kelompok yang sama sekali berbeda: hidrida kompleks dan kompleks termasuk dalam komposisi onium koneksi.

Dalam pembentukan kompleks hidrida - , , - atom pusat adalah akseptor elektron, dan ion hidrida adalah donor. Keadaan oksidasi atom hidrogen dalam kompleks ini adalah -1.

Dalam kompleks onium, atom pusat adalah donor elektron, dan akseptor adalah atom hidrogen dalam keadaan oksidasi +1. Contoh: ion H 3 O atau - oksonium, NH 4 atau - ion amonium. Selain itu, ada turunan tersubstitusi dari ion tersebut: - ion tetrametilamonium, - ion tetrafenilarsonium, - ion dietiloksonium, dll.

6) karbonil kompleks - kompleks di mana gugus CO hadir sebagai ligan (sebelum pembentukan kompleks - molekul karbon monoksida), misalnya :,, dll.

7) Anion halida kompleks adalah kompleks tipe .

Kelas lain dari partikel kompleks juga dibedakan menurut jenis ligan. Selain itu, ada partikel kompleks dengan berbagai jenis ligan; contoh paling sederhana adalah aqua hydroxocomplex.

17.3. Dasar-dasar tata nama senyawa kompleks

Rumus senyawa kompleks disusun dengan cara yang sama seperti rumus zat ionik apa pun: rumus kation ditulis di tempat pertama, dan anion ditulis di urutan kedua.

Rumus partikel kompleks ditulis dalam tanda kurung siku dengan urutan sebagai berikut: lambang unsur pengompleks diletakkan terlebih dahulu, kemudian rumus ligan yang merupakan kation sebelum pembentukan kompleks, kemudian rumus ligan yang merupakan molekul netral sebelum pembentukan kompleks, dan setelah mereka rumus ligan, sebelum pembentukan kompleks oleh anion.

Nama senyawa kompleks dibangun dengan cara yang sama seperti nama garam atau basa apa pun (asam kompleks disebut garam hidrogen atau oksonium). Nama senyawa meliputi nama kation dan nama anion.

Nama partikel kompleks mencakup nama agen pengompleks dan nama ligan (nama ditulis sesuai dengan rumus, tetapi dari kanan ke kiri. Untuk agen pengompleks dalam kation, nama elemen Rusia digunakan, dan dalam anion, yang Latin.

Nama ligan yang paling umum:

H 2 O - air	Cl - kloro	SO 4 2 - sulfat	OH - hidroksi
CO - karbonil	br - bromo	CO 3 2 - karbonat	H - hidrida
NH3 - amina	NO 2 - nitro	CN - siano	TIDAK - nitroso
TIDAK - nitrosil	O2 - okso	NCS - tiosianato	H + I - hidro

Contoh nama kation kompleks:

Contoh nama anion kompleks:

2 - ion tetrahidroksozinkat
3 – di(tiosulfato)argentat(I)-ion
3 – ion heksasianokromat(III)-
– ion tetrahydroxodiquaaluminate
– ion tetranitrodiaminecobaltate(III)-
3 – ion pentacyanoquaferrate(II)-

Contoh nama partikel kompleks netral:

Aturan tata nama yang lebih rinci diberikan dalam buku referensi dan manual khusus.

17.4. Ikatan kimia pada senyawa kompleks dan strukturnya

Dalam senyawa kompleks kristal dengan kompleks bermuatan, ikatan antara kompleks dan ion bola luar adalah ionik, sedangkan ikatan antara partikel yang tersisa dari bola luar adalah antarmolekul (termasuk ikatan hidrogen). Dalam senyawa kompleks molekul, ikatan antara kompleks adalah antarmolekul.

Pada sebagian besar partikel kompleks, ikatan antara atom pusat dan ligan bersifat kovalen. Semua atau sebagian dari mereka dibentuk sesuai dengan mekanisme donor-akseptor (sebagai akibatnya, dengan perubahan biaya formal). Dalam kompleks yang paling tidak stabil (misalnya, dalam kompleks aqua dari unsur-unsur alkali dan alkali tanah, serta amonium), ligan ditahan oleh gaya tarik elektrostatik. Ikatan dalam partikel kompleks sering disebut sebagai ikatan donor-akseptor atau ikatan koordinasi.

Mari kita perhatikan pembentukannya menggunakan aquacation besi(II) sebagai contoh. Ion ini terbentuk melalui reaksi:

FeCl 2cr + 6H 2 O = 2 + 2Cl

Rumus elektron atom besi adalah 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6. Mari kita buat skema sublevel valensi atom ini:

Ketika ion bermuatan ganda terbentuk, atom besi kehilangan dua 4 s-elektron:

Ion besi menerima enam pasang elektron atom oksigen dari enam molekul air ke dalam orbital valensi bebas:

Kation kompleks terbentuk, struktur kimianya dapat dinyatakan dengan salah satu rumus berikut:

Struktur spasial partikel ini dinyatakan dengan salah satu rumus spasial:

Bentuk polihedron koordinasi adalah segi delapan. Semua ikatan Fe-O adalah sama. Diperkirakan sp 3 d 2 - hibridisasi atom besi AO. Sifat magnetik kompleks menunjukkan adanya elektron yang tidak berpasangan.

Jika FeCl2 dilarutkan dalam larutan yang mengandung ion sianida, maka reaksi berlangsung:

FeCl 2cr + 6CN = 4 + 2Cl.

Kompleks yang sama juga diperoleh dengan menambahkan larutan kalium sianida KCN ke dalam larutan FeCl 2:

2 + 6CN \u003d 4 + 6H 2 O.

Ini menunjukkan bahwa kompleks sianida lebih kuat daripada aquakompleks. Selain itu, sifat magnetik kompleks sianida menunjukkan tidak adanya elektron tidak berpasangan dari atom besi. Semua ini disebabkan oleh struktur elektronik yang sedikit berbeda dari kompleks ini:

Ligan CN yang "lebih kuat" membentuk ikatan yang lebih kuat dengan atom besi, perolehan energinya cukup untuk "melanggar" aturan Hund dan melepaskan 3 d-orbital untuk pasangan bebas ligan. Struktur spasial kompleks sianida sama dengan aquakompleks, tetapi jenis hibridisasinya berbeda - d 2 sp 3 .

"Kekuatan" ligan terutama tergantung pada kerapatan elektron awan pasangan elektron bebas, yaitu, ia meningkat dengan penurunan ukuran atom, dengan penurunan bilangan kuantum utama, tergantung pada jenis hibridisasi EO dan beberapa faktor lainnya. Ligan yang paling penting dapat diurutkan untuk meningkatkan "kekuatan" mereka (semacam "deret aktivitas" ligan), deret ini disebut deret spektrokimia ligan:

SAYA; Saudara; : SCN, Cl, F, OH, H 2 O; : NCS, NH3; SO 3 S : 2 ; : CN, CO

Untuk kompleks 3 dan 3, skema formasi terlihat sebagai berikut:

Untuk kompleks dengan CN = 4, dua struktur dimungkinkan: tetrahedron (dalam kasus sp3-hibridisasi), misalnya, 2 , dan persegi datar (dalam kasus dsp 2 hibridisasi), misalnya, 2 .

17.5. Sifat kimia senyawa kompleks

Untuk senyawa kompleks, pertama-tama, sifat yang sama adalah karakteristik untuk senyawa biasa dari kelas yang sama (garam, asam, basa).

Jika senyawa tersebut asam maka tergolong asam kuat, jika basa maka basa kuat. Sifat-sifat senyawa kompleks ini hanya ditentukan oleh adanya ion H3O atau OH-. Selain itu, asam kompleks, basa dan garam masuk ke dalam reaksi pertukaran yang biasa, misalnya:

SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + Cl 2
FeCl 3 + K 4 = Fe 4 3 + 3KCl

Yang terakhir dari reaksi ini digunakan sebagai reaksi kualitatif untuk ion Fe 3 . Zat tidak larut ultramarine yang dihasilkan disebut "biru prusia" [nama sistematisnya adalah besi(III)-kalium heksasianoferat(II)].

Selain itu, partikel kompleks itu sendiri dapat masuk ke dalam reaksi, dan semakin aktif, semakin tidak stabil. Biasanya ini adalah reaksi substitusi ligan yang terjadi dalam larutan, misalnya:

2 + 4NH 3 \u003d 2 + 4H 2 O,

serta reaksi asam-basa seperti

2 + 2H 3 O = + 2H 2 O
2 + 2OH = + 2H 2 O

Terbentuk dalam reaksi ini, setelah isolasi dan pengeringan, berubah menjadi seng hidroksida:

Zn(OH)2 + 2H2O

Reaksi terakhir adalah contoh paling sederhana dari penguraian senyawa kompleks. Dalam hal ini, ia berjalan pada suhu kamar. Senyawa kompleks lainnya terurai ketika dipanaskan, misalnya:

SO4. H 2 O \u003d CuSO 4 + 4NH 3 + H 2 O (di atas 300 o C)
4K 3 \u003d 12KNO 2 + 4CoO + 4NO + 8NO 2 (di atas 200 o C)
K 2 \u003d K 2 ZnO 2 + 2H 2 O (di atas 100 o C)

Untuk menilai kemungkinan reaksi substitusi ligan, seseorang dapat menggunakan deret spektrokimia, dipandu oleh fakta bahwa ligan yang lebih kuat menggantikan ligan yang lebih lemah dari bola bagian dalam.

17.6. Isomerisme senyawa kompleks

Isomerisme senyawa kompleks terkait
1) dengan kemungkinan susunan ligan dan partikel bola luar yang berbeda,
2) dengan struktur yang berbeda dari partikel yang paling kompleks.

Kelompok pertama meliputi terhidrasi(secara umum pelarut) dan ionisasi isomerisme, ke yang kedua - spasial dan optik.

Isomerisme hidrat dikaitkan dengan kemungkinan distribusi molekul air yang berbeda di bidang luar dan dalam senyawa kompleks, misalnya: (warna merah-coklat) dan Br 2 (warna biru).

Isomerisme ionisasi dikaitkan dengan kemungkinan distribusi ion yang berbeda di bidang luar dan dalam, misalnya: SO 4 (ungu) dan Br (merah). Yang pertama dari senyawa ini membentuk endapan, bereaksi dengan larutan barium klorida, dan yang kedua - dengan larutan perak nitrat.

Isomerisme spasial (geometris), atau disebut isomerisme cis-trans, adalah karakteristik kompleks persegi dan oktahedral (tidak mungkin untuk kompleks tetrahedral). Contoh: isomerisme kompleks persegi cis-trans

Isomerisme optik (cermin) pada dasarnya tidak berbeda dari isomerisme optik dalam kimia organik dan merupakan karakteristik kompleks tetrahedral dan oktahedral (tidak mungkin untuk yang persegi).

Struktur senyawa kompleks

Gaya tarik menarik tidak hanya berlaku antar atom, tetapi juga antar molekul. Interaksi molekul sering mengarah pada pembentukan molekul lain yang lebih kompleks. Misalnya, zat gas, dalam kondisi yang sesuai, masuk ke dalam keadaan agregasi cair dan padat, zat apa pun larut sampai batas tertentu dalam zat lain. Dalam semua kasus ini, koordinasi timbal balik dari partikel yang berinteraksi diamati, yang dapat didefinisikan sebagai: kompleksasi. Alasan pembentukan kompleks dapat berupa interaksi elektrostatik dan donor-akseptor antara ion dan molekul, antar molekul.

Landasan gagasan modern tentang struktur senyawa kompleks diletakkan oleh ahli kimia Swiss Alfred Werner pada tahun 1893.

senyawa kompleks - ini adalah senyawa yang dicirikan oleh adanya setidaknya satu ikatan kovalen yang telah muncul sesuai dengan mekanisme donor-akseptor.

Di pusat setiap kompleks adalah atom yang disebut pusat atau agen pengompleks. Atom atau ion yang terikat langsung pada atom pusat disebut ligan. Angka yang menunjukkan berapa banyak ligan yang dimiliki zat pengompleks disebut nomor koordinasi. Agen pengompleks dan ligan terbentuk bola dalam . Bola bagian dalam dipisahkan dari yang luar dengan tanda kurung siku. Di luar kompleks terdapat ion yang memiliki muatan berlawanan tanda dibandingkan dengan muatan kompleks itu sendiri - ion-ion ini membentuk bola luar.

Misalnya: K3

eksternal internal

bola

Fe 3+ - zat pengompleks; CN - ligan; 6 - nomor koordinasi;

3- - ion kompleks.

Tata nama senyawa kompleks

Untuk penamaan senyawa kompleks, sistem aturan tata nama yang kompleks digunakan.

1. Nama senyawa kompleks terdiri dari dua kata yang menunjukkan bola dalam dan luar.

2. Untuk bola bagian dalam, tunjukkan:

Jumlah ligan;

Nama ligan;

Atom pusat dengan valensi.

3. Menurut nomenklatur internasional, kation terlebih dahulu disebut, kemudian anion.

4. Jika koneksi termasuk kation kompleks, kemudian diberikan Nama Rusia dari elemen agen pengompleks.

5. Jika koneksi termasuk anion kompleks, kemudian agen pengompleks nama latin elemen diberikan dengan akhiran "-pada".

6. Dalam kompleks netral, keadaan oksidasi atom pusat tidak ditunjukkan.

7. Nama-nama ligan dalam banyak kasus bertepatan dengan nama-nama zat yang biasa. Akhiran "-o" ditambahkan ke ligan anionik.

Contoh: CN - - cyano, NO2 - - nitro, CI - - chloro, OH - - hydroxo, H + -hydro, O 2- - oxo, S 2- - thio, CNS - - rhodano atau ticyanato, C2O4 2- - oksalat, dll.

8. Ligan - molekul netral memiliki nama khusus:

Air - aqua, amonia - amina, karbon monoksida (II) - karbonil.

9. Jumlah ligan ditunjukkan dengan angka Latin atau Yunani:

	Mono
	Di
	Tiga
	tetra
	panca
	heksa
	Hepta
	okta

10. Dalam kompleks ligan campuran Ligan anionik terdaftar pertama, diikuti oleh yang molekuler. Jika ada beberapa ligan anionik atau molekuler yang berbeda, mereka terdaftar menurut abjad.

Contoh

CI - diammineperak(I) klorida

K - kalium disianoargenat (I)

CI3 - chloropentaammineplatinum (IV) klorida atau chloropentaammineplatinum trichloride

K - kalium pentachloroammineplatinate (IV)

SO4 - chloronitrotriammineplatinum(II) sulfat.

K3- heksasianoferat (III) kalium,

- trinitrotriamminecobalt.

3. Klasifikasi kompleks.

Menurut sifat muatan listrik, kompleks kationik, anionik dan netral dibedakan. Muatan suatu kompleks adalah jumlah aljabar dari muatan partikel penyusunnya.

kationik kompleks terbentuk sebagai hasil koordinasi di sekitar ion positif dari molekul netral (Н2О, NH3, dll.)

Senyawa yang mengandung kompleks amino (NH3) disebut amonia, mengandung aqua kompleks (H2O) - menghidrasi.

sebagai agen pengompleks dalam anionik kompleks adalah atom dengan keadaan oksidasi positif (ion positif), dan ligan adalah atom dengan keadaan oksidasi negatif (anion). Misalnya: K2 - kalium tetrafluoroberilat (II).

Netral kompleks terbentuk berdasarkan koordinasi di sekitar atom molekul, serta pada koordinasi simultan di sekitar agen pengkompleks ion positif dari ion dan molekul negatif. Misalnya: - dichlorodiammineplatinum (II). Kompleks elektrik netral adalah senyawa kompleks tanpa bola luar.

Peran agen pengompleks dapat dimainkan oleh elemen apa pun dari sistem periodik. Unsur non-logam biasanya memberikan kompleks anionik. Unsur logam membentuk kompleks tipe kationik.

Ligan. Berbagai agen pengompleks dapat mengoordinasikan tiga jenis ligan di sekitar mereka:

1. Ligan tipe anionik - ion bermuatan negatif dasar dan kompleks, misalnya, hidrida, oksida, hidroksida, nitrat, ion karbonat, dll.

2. Ligan netral dapat berupa molekul polar air, amonia, dll.

3. Ligan jenis kationik jarang terjadi dan hanya berkoordinasi di sekitar atom terpolarisasi negatif. Contoh: atom hidrogen terpolarisasi positif.

Ligan yang membentuk satu ikatan dengan atom pusat disebut bergigi dua. Ligan yang dapat membentuk tiga ikatan atau lebih dengan atom pusat disebut polidentat. Senyawa kompleks dengan ligan bi- dan polidentat disebut kompleks khelat.

Ligan biasa yang membentuk satu ikatan dengan logam disebut monodentat.

4. Disosiasi senyawa kompleks Ketidakstabilan konstan.

Senyawa kompleks - elektrolit, ketika dipisahkan dalam larutan air membentuk ion kompleks, misalnya:

CI = + + CI -

Disosiasi ini selesai. Ion kompleks, pada gilirannya, mengalami disosiasi sekunder.

senyawa kompleks

Pelajaran-kuliah Kelas 11

Pelajaran yang diajukan untuk kompetisi "Saya akan pelajaran", saya habiskan di kelas biologi dan kimia ke-11, di mana 4 jam seminggu dialokasikan untuk belajar kimia.

Saya mengambil topik "Senyawa kompleks", pertama, karena kelompok zat ini sangat penting di alam; kedua, banyak tugas USE mencakup konsep senyawa kompleks; ketiga, siswa dari kelas ini memilih profesi yang berhubungan dengan kimia dan akan bertemu dengan sekelompok senyawa kompleks di masa depan.

Target. Membentuk konsep komposisi, klasifikasi, struktur dan tata nama dasar senyawa kompleks; pertimbangkan sifat kimianya dan tunjukkan artinya; memperluas pemahaman siswa tentang keanekaragaman zat.

Peralatan. Contoh senyawa kompleks

Rencana belajar

I. Momen organisasi.

II. Mempelajari materi baru (ceramah).

AKU AKU AKU. Menyimpulkan dan mengatur pekerjaan rumah.

rencana kuliah

1. Ragam zat.

2. Teori Koordinasi A. Werner.

3. Struktur senyawa kompleks.

4. Klasifikasi senyawa kompleks.

5. Sifat ikatan kimia pada senyawa kompleks.

6. Tata nama senyawa kompleks.

7. Sifat kimia senyawa kompleks.

8. Nilai senyawa kompleks.

SELAMA KELAS

I. Momen organisasi

II. Mempelajari materi baru

Berbagai zat

Dunia zat beragam, dan kita sudah akrab dengan kelompok zat yang termasuk senyawa kompleks. Zat-zat ini telah dipelajari sejak abad ke-19, tetapi sulit untuk memahami strukturnya dari sudut pandang gagasan yang ada tentang valensi.

A. Teori koordinasi Werner

Pada tahun 1893, ahli kimia anorganik Swiss Alfred Werner (1866-1919) merumuskan teori yang memungkinkan untuk memahami struktur dan beberapa sifat senyawa kompleks dan disebut teori koordinasi*. Oleh karena itu, senyawa kompleks sering disebut senyawa koordinasi.

Senyawa, yang mencakup ion kompleks yang ada baik dalam kristal maupun dalam larutan, disebut kompleks, atau koordinasi.

Struktur senyawa kompleks

Menurut teori Werner, posisi sentral dalam senyawa kompleks biasanya ditempati oleh ion logam, yang disebut ion pusat, atau agen pengompleks.

Agen pengompleks - partikel (atom, ion atau molekul) yang mengkoordinasikan (menempatkan) ion atau molekul lain di sekitarnya.

Agen pengompleks biasanya memiliki muatan positif, d-elemen, menunjukkan sifat amfoter, memiliki bilangan koordinasi 4 atau 6. Molekul atau residu asam - ligan (penambah) terletak (koordinat) di sekitar zat pengompleks.

Ligan - partikel (molekul dan ion) yang dikoordinasikan oleh zat pengompleks dan memiliki ikatan kimia langsung dengannya (misalnya, ion: Cl - , I - , NO 3 - , OH - ; molekul netral: NH 3 , H 2 O, CO ).

Ligan tidak terikat satu sama lain, karena gaya tolak bekerja di antara mereka. Ketika molekul adalah ligan, interaksi molekuler dimungkinkan di antara mereka. Koordinasi ligan di sekitar zat pengompleks adalah ciri khas senyawa kompleks (Gbr. 1).

Nomor koordinasi - adalah jumlah ikatan kimia yang terbentuk oleh zat pengompleks dengan ligan.

Beras. 2. Struktur tetrahedral dari ion -

Nilai bilangan koordinasi zat pengompleks tergantung pada sifatnya, derajat oksidasi, sifat ligan, dan kondisi (suhu, konsentrasi) di mana reaksi kompleksasi berlangsung. Bilangan koordinasi dapat memiliki nilai dari 2 hingga 12. Yang paling umum adalah bilangan koordinasi 4 dan 6. Untuk bilangan koordinasi 4, struktur partikel kompleks dapat berbentuk tetrahedral (Gbr. 2) dan berbentuk datar persegi (Gbr. 3). Senyawa kompleks dengan bilangan koordinasi 6 memiliki struktur oktahedral 3– (Gbr. 4).

Beras. 4. Ion 3 - struktur oktahedral

Agen pengompleks dan ligan sekitarnya merupakan interior kompleks. Partikel yang terdiri dari zat pengompleks dan ligan sekitarnya disebut ion kompleks. Saat menggambarkan senyawa kompleks, bola bagian dalam (ion kompleks) dibatasi oleh tanda kurung siku. Komponen yang tersisa dari senyawa kompleks terletak di lingkup eksternal(Gbr. 5).

Muatan total ion-ion bola terluar harus sama nilainya dan berlawanan tanda dengan muatan ion kompleks:

Klasifikasi senyawa kompleks

Berbagai macam senyawa kompleks dan sifat-sifatnya tidak memungkinkan pembuatan klasifikasi terpadu. Namun, zat dapat dikelompokkan menurut beberapa karakteristik individu.

1) Dengan komposisi.

2) Menurut jenis ligan terkoordinasi.

sebuah) Aquakompleks- ini adalah kation kompleks di mana molekul H 2 O adalah ligan. Mereka dibentuk oleh kation logam dengan keadaan oksidasi +2 atau lebih, dan kemampuan untuk membentuk kompleks aqua dalam logam dari satu kelompok sistem periodik menurun dari atas ke bawah.

Contoh kompleks aqua:

Cl 3 , (NO 3) 3 .

b) Hidroksokompleks adalah anion kompleks di mana ligan adalah ion hidroksida OH - . Agen pengompleks adalah logam yang rentan terhadap manifestasi sifat amfoter - Be, Zn, Al, Cr.

Contoh: Na, Ba.

di) Amonia adalah kation kompleks di mana molekul NH 3 adalah ligan. Agen pengompleks adalah: d-elemen.

Contoh: SO 4 , Cl.

G) asidokompleks adalah anion kompleks di mana ligan adalah anion asam anorganik dan organik.

Misalnya: K 3 , Na 2 , K 4 .

3) Dengan muatan bola bagian dalam.

Sifat ikatan kimia dalam senyawa kompleks

Di bagian dalam, ada ikatan kovalen antara agen pengompleks dan ligan, yang juga dibentuk oleh mekanisme donor-akseptor. Untuk pembentukan ikatan semacam itu, keberadaan orbital bebas di beberapa partikel (tersedia dalam zat pengompleks) dan pasangan elektron yang tidak digunakan bersama di partikel lain (ligan) diperlukan. Peran donor (pemasok elektron) dimainkan oleh ligan, dan akseptor yang menerima elektron adalah agen pengompleks. Ikatan donor-akseptor muncul sebagai akibat dari tumpang tindih orbital valensi bebas zat pengompleks dengan orbital donor yang terisi.

Ada ikatan ion antara bola luar dan dalam. Mari kita ambil contoh.

Struktur elektron atom berilium:

Struktur elektronik atom berilium dalam keadaan tereksitasi:

Struktur elektronik atom berilium dalam ion 2– kompleks:

Panah putus-putus menunjukkan elektron fluor; dua dari empat ikatan dibentuk oleh mekanisme donor-akseptor. Dalam hal ini, atom Be adalah akseptor, dan ion fluor adalah donor, pasangan elektron bebasnya mengisi orbital hibridisasi ( sp 3 - hibridisasi).

Tata nama senyawa kompleks

Yang paling luas adalah nomenklatur yang direkomendasikan oleh IUPAC. Nama anion kompleks dimulai dengan penunjukan komposisi bola bagian dalam: jumlah ligan ditunjukkan dengan angka Yunani: 2-di, 3-tiga, 4-tetra, 5-penta, 6-hexa, dll, diikuti dengan nama-nama ligan, yang ditambahkan vokal penghubung "o" »: Cl - - chloro-, CN - - cyano-, OH - - hydroxo-, dll. Jika zat pengompleks memiliki keadaan oksidasi variabel, maka bilangan oksidasinya ditunjukkan dalam tanda kurung dalam angka Romawi, dan namanya dengan akhiran -at: Zn - seng pada, Fe – ferr pada(III), Au - aur pada(AKU AKU AKU). Nama terakhir adalah kation dari bola luar dalam kasus genitif.

K 3 - kalium heksasianoferat (III),

K 4 - kalium heksasianoferat (II),

K 2 - kalium tetrahidroksozinkat.

Nama senyawa yang mengandung kation kompleks, dibangun dari nama-nama anion lingkungan eksternal, setelah itu jumlah ligan ditunjukkan, nama latin ligan diberikan (molekul amonia NH 3 - amina, molekul air H 2 O - aqua dari nama Latin air) dan nama Rusia dari elemen pengompleks; angka Romawi dalam tanda kurung menunjukkan tingkat oksidasi unsur pengompleks, jika variabel. Sebagai contoh:

SO 4 - tembaga tetraamin (II) sulfat,

Cl 3 - heksaaqua aluminium klorida.

Sifat kimia senyawa kompleks

1. Dalam larutan, senyawa kompleks berperilaku seperti elektrolit kuat; terdisosiasi sempurna menjadi kation dan anion:

Cl 2 \u003d Pt (NH 3) 4] 2+ + 2Cl -,

K 2 \u003d 2K + + 2–.

Disosiasi jenis ini disebut primer.

Disosiasi sekunder dikaitkan dengan penghilangan ligan dari bola dalam ion kompleks:

2– PtCl 3 – + Cl – .

Disosiasi sekunder terjadi dalam langkah-langkah: ion kompleks (2-) adalah elektrolit lemah.

2. Di bawah aksi asam kuat, kompleks hidrokso dihancurkan, misalnya:

a) dengan kekurangan asam

Na 3 + 3HCl \u003d 3NaCl + Al (OH) 3 + 3H 2 O;

b) dengan kelebihan asam

Na 3 + 6HCl \u003d 3NaCl + AlCl 3 + 6H 2 O.

3. Pemanasan (termolisis) dari semua amonia menyebabkan dekomposisi, misalnya:

SO 4 CuSO 4 + 4NH 3.

Nilai senyawa kompleks

Senyawa koordinasi sangat penting di alam. Cukuplah untuk mengatakan bahwa hampir semua enzim, banyak hormon, obat-obatan, zat aktif biologis adalah senyawa kompleks. Misalnya, hemoglobin darah, yang membawa oksigen dari paru-paru ke sel jaringan, adalah senyawa kompleks yang mengandung zat besi (Gbr. 6), dan klorofil, yang bertanggung jawab untuk fotosintesis pada tumbuhan, adalah senyawa magnesium kompleks (Gbr. 7) .

Sebagian besar mineral alami, termasuk bijih polimetalik dan silikat, juga terdiri dari senyawa koordinasi. Selain itu, metode kimia untuk mengekstraksi logam dari bijih, khususnya tembaga, tungsten, perak, aluminium, platinum, besi, emas, dan lainnya, juga terkait dengan pembentukan kompleks yang mudah larut, meleleh rendah atau mudah menguap. Misalnya: Na 3 - kriolit, KNa 3 4 - nepheline (mineral, senyawa kompleks yang mengandung aluminium).

Industri kimia modern banyak menggunakan senyawa koordinasi sebagai katalis dalam sintesis senyawa makromolekul, dalam pengolahan kimia minyak, dan dalam produksi asam.

AKU AKU AKU. Menyimpulkan dan mengatur pekerjaan rumah

Pekerjaan rumah.

1) Mempersiapkan kuliah untuk pelajaran praktis dengan topik: "Senyawa kompleks".

2) Berikan deskripsi tertulis tentang senyawa kompleks berikut berdasarkan strukturnya dan klasifikasikan menurut karakteristiknya:

K 3, (NO 3) 3, Na 2, OH.

3) Tulis persamaan reaksi yang dapat digunakan untuk melakukan transformasi:

* Atas penemuan bidang ilmu baru ini, A. Werner dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1913.

Untuk memberikan definisi yang kurang lebih akurat tentang apa itu senyawa kompleks, kimia modern harus bergantung pada ketentuan utama teori koordinasi, yang diusulkan oleh A. Werner pada tahun 1893. Kompleksitas masalah ini terletak pada keragaman dan banyaknya senyawa kimia paling beragam yang termasuk dalam definisi kompleks.

Secara umum, senyawa kompleks adalah senyawa yang mengandung sejumlah partikel kompleks. Hingga saat ini, sains belum memiliki definisi yang tegas tentang konsep "partikel kompleks". Definisi berikut sering digunakan: partikel kompleks dipahami sebagai partikel kompleks yang mampu berdiri sendiri baik dalam kristal maupun dalam larutan. Ini terdiri dari partikel sederhana lainnya, yang pada gilirannya memiliki kemampuan untuk eksis secara mandiri. Juga sering di bawah definisi partikel kompleks jatuh partikel kimia kompleks di mana semua ikatan atau bagian dari mereka terbentuk sesuai dengan prinsip donor-akseptor.

Ciri umum yang dimiliki semua senyawa kompleks adalah keberadaan dalam struktur atom pusatnya, yang diberi nama "zat pengkompleks". Mengingat keragaman yang dimiliki senyawa ini, tidak perlu membicarakan fitur umum apa pun dari elemen ini. Seringkali, agen pengompleks adalah atom yang membentuk logam. Tetapi ini bukan tanda yang pasti: senyawa kompleks diketahui di mana atom pusatnya adalah atom oksigen, belerang, nitrogen, yodium, dan unsur-unsur lain yang bukan logam terang. Berbicara tentang muatan agen pengompleks, kita dapat mengatakan bahwa itu sebagian besar positif, dan dalam literatur ilmiah itu disebut pusat logam, tetapi contoh diketahui ketika atom pusat memiliki muatan negatif, dan bahkan nol.

Dengan demikian, kelompok atom yang terisolasi atau atom individu yang terletak di sekitar zat pengompleks disebut ligan. Ini juga bisa berupa partikel yang sebelum memasuki komposisi senyawa kompleks adalah molekul, misalnya air (H2O), (CO), nitrogen (NH3) dan banyak lainnya, mereka juga dapat berupa anion OH–, PO43–, Cl– , atau kation hidrogen H+.

Upaya untuk mengklasifikasikan senyawa kompleks menurut jenis muatan kompleks membagi senyawa kimia ini menjadi kompleks kationik, yang terbentuk di sekitar ion bermuatan positif dari molekul netral. Ada juga kompleks anionik di mana zat pengompleksnya adalah atom dengan positif.Anion sederhana dan kompleks adalah ligan. Kompleks netral dapat dibedakan sebagai kelompok yang terpisah. Pembentukan mereka terjadi dengan koordinasi di sekitar atom netral dari molekul. Juga, kategori zat kompleks ini mencakup senyawa yang dibentuk oleh koordinasi simultan di sekitar ion dan molekul bermuatan positif, dan ion bermuatan negatif.

Jika kita memperhitungkan jumlah tempat yang ditempati oleh ligan dalam apa yang disebut bidang koordinasi, maka ligan monodentat, bidentat, dan polidentat ditentukan.

Pembuatan senyawa kompleks dengan berbagai metode memungkinkan klasifikasi menurut sifat ligan. Di antara mereka, amoniak dibedakan, di mana ligan diwakili oleh molekul amonia, kompleks aqua, di mana ligan adalah air, karbonil - karbon monoksida berperan sebagai ligan. Selain itu, ada kompleks asam di mana atom pusat dikelilingi oleh residu asam. Jika dikelilingi oleh ion hidroksida, maka senyawa tersebut diklasifikasikan sebagai kompleks hidroksida.

Senyawa kompleks memainkan peran penting di alam. Tanpa mereka, kehidupan organisme hidup tidak mungkin. Juga, penggunaan senyawa kompleks dalam aktivitas manusia memungkinkan untuk melakukan operasi teknologi yang kompleks.

Kimia analitik, ekstraksi logam dari bijih, elektroforming, produksi pernis dan cat - ini hanya daftar singkat industri di mana bahan kimia kompleks telah digunakan.

Senyawa jenis BF 3, CH 4, NH 3, H 2 O, CO 2, dll., di mana unsur menunjukkan valensi maksimum yang biasa, disebut senyawa jenuh valensi atau senyawa orde pertama. Ketika senyawa orde pertama berinteraksi satu sama lain, senyawa orde tinggi terbentuk. Ke senyawa orde tinggi antara lain hidrat, amoniak, produk adisi asam, molekul organik, garam rangkap, dan lain-lain.Contoh pembentukan senyawa kompleks:

PtCl 4 + 2KCl \u003d PtCl 4 2KCl atau K 2

CoCl 3 + 6NH 3 \u003d CoCl 3 6NH 3 atau Cl 3.

A. Werner memperkenalkan ide-ide kimia tentang senyawa dengan orde yang lebih tinggi dan memberikan definisi pertama dari konsep senyawa kompleks. Elemen setelah saturasi valensi biasa dapat menunjukkan valensi tambahan - koordinasi. Karena valensi koordinasi, senyawa orde tinggi terbentuk.

senyawa kompleks – zat kompleks yang dapat diisolasi atom pusat(agen pengompleks) dan molekul dan ion terkait - ligan.

Atom pusat dan ligan terbentuk kompleks (bola dalam), yang, ketika menulis rumus senyawa kompleks, diapit dalam tanda kurung siku. Banyaknya ligan pada bola dalam disebut nomor koordinasi. Molekul dan ion yang mengelilingi bentuk kompleks bola luar. Contoh garam kompleks kalium heksasianoferat (III) K 3 (yang disebut garam darah merah).

Atom pusat dapat berupa ion logam transisi atau atom dari beberapa nonlogam (P, Si). Ligan dapat berupa anion halogen (F -, Cl -, Br -, I -), OH -, CN -, CNS -, NO 2 - dan lain-lain, molekul netral H 2 O, NH 3, CO, NO, F 2 , Cl 2, Br 2, I 2, hidrazin N 2 H 4, etilendiamin NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2, dll.

Valensi koordinasi(CV) atau nomor koordinasi - jumlah tempat dalam bola dalam kompleks yang dapat ditempati oleh ligan. Bilangan koordinasi biasanya lebih besar daripada bilangan oksidasi zat pengompleks, tergantung pada sifat zat pengompleks dan ligan. Senyawa kompleks dengan valensi koordinasi 4, 6, dan 2 lebih umum.

Kapasitas koordinasi ligan – jumlah tempat di lingkungan dalam kompleks yang ditempati oleh setiap ligan. Untuk sebagian besar ligan, kapasitas koordinasinya adalah satu, lebih jarang 2 (hidrazin, etilendiamin) dan lebih banyak lagi (EDTA - etilendiamintetraasetat).

Muatan kompleks harus secara numerik sama dengan muatan total bola terluar dan berlawanan tanda, tetapi ada juga kompleks netral. Keadaan oksidasi zat pengompleks sama dan berlawanan tanda dengan jumlah aljabar muatan semua ion lainnya.

Nama sistematis senyawa kompleks terbentuk sebagai berikut: pertama, anion disebut dalam kasus nominatif, kemudian secara terpisah dalam kasus genitif - kation. Ligan-ligan dalam kompleks tersebut diurutkan bersama dalam urutan berikut: a) anionik; b) netral; c) kationik. Anion terdaftar dalam urutan H - , O 2- , OH - , anion sederhana, anion poliatomik, anion organik - dalam urutan abjad. Ligan netral dinamai sama dengan molekul, kecuali H 2 O (aqua) dan NH 3 (ammina); ion bermuatan negatif menambahkan vokal penghubung " tentang". Jumlah ligan ditunjukkan dengan awalan: di-, tri, tetra-, penta-, heksa- dll. Akhiran untuk kompleks anionik adalah "- pada" atau "- baru", jika disebut asam; tidak ada ujung yang khas untuk kompleks kationik dan netral.

H - hidrogen tetrakloroaurat (III)

(OH) 2 - tetraammine tembaga (II) hidroksida

Cl 4 - hexaammineplatinum (IV) klorida

– nikel tetrakarbonil

– heksasianoferat (III) dari heksaamminkobalt (III)

Klasifikasi senyawa kompleks berdasarkan berbagai prinsip:

Dengan menjadi bagian dari kelas senyawa tertentu:

- asam kompleks– H2 , H2 ;

- basis kompleks- (OH) 2;

- garam kompleks- Li 3, Cl 2.

Menurut sifat ligan:

- kompleks air(air adalah ligan) - SO 4 H 2 O, [Co (H 2 O) 6] Cl 2;

- amonia(kompleks di mana molekul amonia berfungsi sebagai ligan) - [Сu(NH 3) 4 ]SO 4, Cl;

- asidokompleks(kompleks oksalat, karbonat, sianida, halida yang mengandung anion berbagai asam sebagai ligan) - K 2, K 4;

- hidroksokompleks(senyawa dengan gugus OH berupa ligan) - K3 [Al(OH)6];

- chelated atau kompleks siklik(ligan bi- atau polidentat dan atom pusat membentuk siklus) - kompleks dengan asam aminoasetat, EDTA; kelat termasuk klorofil (zat pengompleks - magnesium) dan hemoglobin (zat pengompleks - besi).

Dengan tanda muatan kompleks: kationik, anionik, netral kompleks.

Sebuah kelompok khusus terdiri dari senyawa hiperkompleks. Di dalamnya, jumlah ligan melebihi valensi koordinasi agen pengompleks. Jadi, dalam senyawa CuSO 4 5H 2 O, tembaga memiliki valensi koordinasi empat dan empat molekul air terkoordinasi di bola dalam, molekul kelima bergabung dengan kompleks melalui ikatan hidrogen: SO 4 H 2 O.

Ligan terikat pada atom pusat ikatan donor-akseptor. Dalam larutan berair, senyawa kompleks dapat berdisosiasi membentuk ion kompleks:

Cl + + Cl –

Untuk sebagian kecil, ada disosiasi bola bagian dalam kompleks:

+ Ag + + 2NH 3

Ukuran kekuatan kompleks adalah konstanta ketidakstabilan kompleks:

Sarang K + \u003d C Ag + C2 NH 3 / C Ag (NH 3) 2] +

Alih-alih konstanta ketidakstabilan, kadang-kadang mereka menggunakan nilai timbal balik, yang disebut konstanta stabilitas:

K mulut \u003d 1 / K sarang

Dalam larutan yang cukup encer dari banyak garam kompleks, ada ion kompleks dan sederhana. Pengenceran lebih lanjut dapat menyebabkan dekomposisi lengkap ion kompleks.

Menurut model elektrostatik sederhana oleh W. Kossel dan A. Magnus, interaksi antara zat pengompleks dan ligan ionik (atau polar) mematuhi hukum Coulomb. Kompleks yang stabil diperoleh ketika gaya tarik menarik ke inti kompleks menyeimbangkan gaya tolak menolak antara ligan. Kekuatan kompleks meningkat dengan peningkatan muatan inti dan penurunan jari-jari agen pengompleks dan ligan. Model elektrostatik sangat ilustratif, tetapi tidak dapat menjelaskan keberadaan kompleks dengan ligan nonpolar dan zat pengompleks dalam keadaan oksidasi nol; yang menentukan sifat magnetik dan optik senyawa.

Cara yang jelas untuk menggambarkan senyawa kompleks adalah metode ikatan valensi (MBS) yang diusulkan oleh Pauling. Cara tersebut didasarkan pada beberapa ketentuan:

Hubungan antara agen pengompleks dan ligan adalah donor-akseptor. Ligan menyediakan pasangan elektron, dan inti kompleks menyediakan orbital bebas. Ukuran kekuatan ikatan adalah derajat tumpang tindih orbital.

Orbital atom pusat yang terlibat dalam pembentukan ikatan mengalami hibridisasi. Jenis hibridisasi ditentukan oleh jumlah, sifat, dan struktur elektronik ligan. Hibridisasi orbital elektron zat pengompleks menentukan geometri kompleks.

Penguatan tambahan kompleks disebabkan oleh fakta bahwa, bersama dengan ikatan , ikatan juga dapat muncul.

Sifat magnetik yang ditunjukkan oleh kompleks dijelaskan berdasarkan hunian orbital. Dengan adanya elektron yang tidak berpasangan, kompleksnya bersifat paramagnetik. Pasangan elektron menentukan diamagnetisme senyawa kompleks.

MVS cocok untuk menggambarkan hanya rentang zat yang terbatas dan tidak menjelaskan sifat optik senyawa kompleks, karena tidak memperhitungkan keadaan tereksitasi.

Perkembangan lebih lanjut dari teori elektrostatik atas dasar mekanika kuantum adalah teori medan kristal (TCF). Menurut TCP, ikatan antara inti kompleks dan ligan adalah ionik atau ion-dipol. TCP memberikan perhatian utama pada pertimbangan perubahan-perubahan yang terjadi pada zat pengompleks di bawah pengaruh medan ligan (pemisahan tingkat energi). Konsep pemecahan energi dari zat pengompleks dapat digunakan untuk menjelaskan sifat magnetik dan warna senyawa kompleks.

TCP hanya berlaku untuk senyawa kompleks di mana agen pengompleks ( d-elemen) memiliki elektron bebas, dan tidak memperhitungkan sifat kovalen parsial dari ikatan agen-ligan pengompleks.

Metode orbital molekul (MMO) memperhitungkan struktur elektronik rinci tidak hanya agen pengompleks, tetapi juga ligan. Kompleks ini dianggap sebagai sistem mekanika kuantum tunggal. Elektron valensi sistem terletak di orbital molekul multicenter yang meliputi inti agen pengompleks dan semua ligan. Menurut MMO, peningkatan energi pemecahan ini disebabkan oleh penguatan tambahan ikatan kovalen akibat ikatan .