问答题 试从Ln3+离子的特征分析,镧系离子形成配合物时,其配位数、配体类型、化学成键和金属羰基化合物的稳定性方面有何特点?
【正确答案】Ln3+电荷高,半径又较大(106~85pm),比一些过渡元素的离子半径大得多,而且镧系元素离子外层空的原子轨道多(5d,6s和4f轨道),导致Ln3+离子的配位数一般比较大,最高可达12,常显示出特殊的配位几何形状。
   Ln3+离子的基态,4f轨道与正常价电子轨道5d6s6p相比居于内层,因此4f电子被有效地屏蔽起来,成为一种稀有气体型结构的离子,所以f电子在通常情况下不参与成键,只有更高能量的轨道可以形成共价键,配位场稳定化能相当小。同时稀有气体型结构的Ln3+离子又比较大,与Ca,Ba相似,因此金属与配体之间的作用靠静电吸引,具有相当的离子性质,而与配体的共价作用减弱。
   由于Ln3+为硬酸,容易和氧、氮等配位原子的硬碱配位。而羰基为软碱,所以Ln3+不易和其配位。
【答案解析】