Электронные свидания. Донорно-акцепторные взаимодействия

“Электронные свидания” — донор “дарит” пару электронов акцептору.

Неподеленная (свободная) электронная пара

Что это: пара электронов на атоме, которая не участвует в образовании химической связи с другим атомом.
Где находится: на внешнем (валентном) уровне атома, обычно на более электроотрицательном элементе.
Характеристика: электронная пара остаётся «свободной», но влияет на форму молекулы, реакционную способность и полярность.

💡 Свободная пара — это электронная пара, которая сидит сама по себе и не делится с другим атомом.

⚠️ Обычно неподелённые пары есть у элементов 5-7 групп, т.е. у азота, кислорода, галогенов, серы, фосфора.

💡 Правило на запоминание:

Если атом не достигает октета только через связи, оставшиеся электроны формируют пары электронов (N, O, F, Cl, Br, I, S, P).

Элемент	Конфигурация	Группа	Валентные	Неспаренные	Спаренные
Li	2s¹	1	1	1	0
Be	2s²	2	2	0	2
B	2s² 2p¹	3	3	1	2
C	2s² 2p²	4	4	2	2
N	2s² 2p³	5	5	3	2 1 пара
O	2s² 2p⁴	6	6	2	4 2 пары
F	2s² 2p⁵	7	7	1	6 3 пары
Ne	2s² 2p⁶	8	8	0	8

Основная идея

Донорно-акцепторная связь образуется, когда атом с неподелённой парой (донор) передаёт её атому или иону, у которого есть пустая орбиталь (акцептор).
Неспаренные электроны → участвуют в обычных ковалентных связях.
Спаренные электроны → могут образовывать координационные (донорно-акцепторные) связи, если одна пара «открыта» для передачи.

Донорно-акцепторная связь (координационная)

Определение: связь, в которой оба электрона, образующих σ-связь, предоставляются одним атомом (донором), а другой атом (акцептор) не имеет своих электронов для этой связи.

Донор = Дает → атом с неподелённой парой.

Акцептор = Берет→ атом с пустой орбиталью, может принять пару.

Донор	Акцептор	Вещество / комплекс	Пояснение
NH₃ (N, 1 пара)	BF₃	NH₃·BF₃	N предоставляет пару на пустую орбиталь B → координационная связь
	Ag⁺	[Ag(NH₃)₂]⁺	N жертвует пару для образования связи с металлом
	H⁺	NH₄⁺	Аммоний: N → H⁺
H₂O (O, 2 пары)	H⁺	H₃O⁺	Гидроксоний: O «жертвует» пару для связи с H⁺ (акцептором)
	AlCl₃	H₂O·AlCl₃	O → Al³⁺, координационная связь
	Cu²⁺	CuSO₄·5H₂O	Вода координируется к Cu²⁺ → координационные связи, образуется кристаллогидрат
OH⁻	Al³⁺	[Al(OH)₄]⁻	OH⁻ → Al(OH)₃ Растворимый четырехвалентный гидроксокомлекс с донорно-акцепторными связями
CN⁻	Fe³⁺	[Fe(CN)₆]³⁻	Шестивалентный комплекс с железом(III)

Вопрос 1

Какой атом выступает донором в координационной связи в комплексе [Pt(NH₂CH₃)₄]²⁺?
A) Pt²⁺
B) N
C) H
D) C
E) O

Правильный ответ: B) N
Пояснение: Метиламин (NH₂CH₃) содержит атом N с неподелённой парой, которая передаётся на пустую орбиталь Pt²⁺. Pt²⁺ здесь акцептор.

Вопрос 2

Какое вещество является примером донорно-акцепторной связи, где донором выступает кислород?
A) CO₂
B) [Cu(H₂O)₄]²⁺
C) NaOH
D) B₂O₃
E) O₃

Правильный ответ: B) [Cu(H₂O)₄]²⁺
Пояснение: Вода (H₂O) использует одну из пар на O для координации к Cu²⁺.

Вопрос 3

В каком комплексе N выступает донором?
A) NH₄Cl
B) [Co(NH₃)₆]³⁺
C) N₂H₄
D) NH₃ (газ)
E) HNO₃

Правильный ответ: B) [Co(NH₃)₆]³⁺
Пояснение: В шестивалентном комплексе аммиак передаёт свою неподелённую пару на пустую орбиталь Co³⁺.

Вопрос 4

Какой ион может выступать акцептором в донорно-акцепторной связи?
A) Cl⁻
B) Fe³⁺
C) H₂O
D) CH₄
E) O₂

Правильный ответ: B) Fe³⁺
Пояснение: Fe³⁺ имеет пустые d-орбитали и принимает электронные пары от доноров, например CN⁻ или H₂O.

Вопрос 5

В комплексе [Zn(CN)₄]²⁻, какие частицы являются донорами?
A) Zn²⁺
B) C из CN⁻
C) N из CN⁻

Правильный ответ: B) C из CN⁻
Пояснение: Углерод в CN⁻ имеет пару -C≡N⁻ и отдаёт её на пустые орбитали Zn²⁺, формируя координационную связь. N в CN⁻ участвует в тройной связи с C и не является донором для Zn²⁺.