Связь химическая донорно-акцепторная

Химическая связь, возникающая за счёт использования одним атомом или ионом пары электронов, принадлежащих другому взаимодействующему атому. Атом, предоставляющий электронную пару, называется донором, а принимающий её — акцептором.

Простейшим примером служит присоединение иона водорода H⁺ к молекуле аммиака NH₃ с образованием иона аммония NH₄⁺. У азота (N) имеются s²- и p³-электроны. Три атома водорода связываются с тремя p-электронами N и образуют молекулу аммиака пирамидальной формы NH₃. Вокруг N в NH₃ имеется восьмиэлектронная оболочка, состоящая из трёх поделенных с водородом пар электронов и одной неподелённой пары. Эта неподелённая пара и используется ионом H⁺. Азот является донором (комплексообразователем), а H⁺ — акцептором и лигандом (комплексно присоединённым элементом).

Аналогичная, но более сложная по механизму образования связь, возникающая вследствие стремления к образованию замкнутых 8- или 18-электронных оболочек, осуществляется как в синтезируемых соединениях типа [Pt(NH₃)₆]⁴⁺, [PtCl₆]²⁻ и других, так и в природных соединениях, в частности в сульфидах. Например, пирит FeS₂, имея группу S₂²⁻, связанную ковалентной связью, характеризуется координационным числом 6. Такое окружение для Fe можно объяснить, если предположить, что Fe, имея 3d⁶4s²-электроны и отдавая 4s²-электроны атомам серы, стремится получить 18-электронную 3d¹⁰4s²p⁶-оболочку. Это осуществимо, если вокруг Fe²⁺ расположатся шесть групп S₂²⁻, каждая из которых будет участвовать в связи с Fe²⁺ парой электронов (у Fe²⁺ 6 своих электронов и 6 пар — 12 электронов — от S₂²⁻). Учёт этого типа связи позволяет в ряде случаев правильно понять строение кристаллов и межатомные расстояния.

• Донор — атом, предоставляющий неподелённую электронную пару (например, азот в NH₃).
• Акцептор — атом, принимающий электронную пару на свободную орбиталь (например, H⁺, Fe²⁺).
• Лиганд — атом или группа атомов, связанные с комплексообразователем.

Современный контекст

В настоящее время представления о донорно-акцепторной связи являются основой координационной химии и широко применяются в геохимии для описания процессов комплексообразования, растворения и гидратации минералов. На системе ионно-атомных радиусов показано, что донорно-акцепторное взаимодействие играет ключевую роль в процессах растворения с явлениями гидратации. Катионы имеют незаполненные квантовые уровни, а атомы кислорода молекул воды — неподделенные пары электронов, которые используются катионом как акцептором для образования донорно-акцепторной связи (по Лебедеву, 1969 г.; современные уточнения — см. Коттон и Уилкинсон, «Современная неорганическая химия», 2006 г.).