Question

[Cu(NH3)4]2+到底是怎么形成的?Cu2+为什么能容纳4个孤电子对?

[Cu(NH3)4]2+到底是怎么形成的?Cu2+为什么能容纳4个孤电子对?Cu2+不是3d9么，它的电子怎么跃迁，轨道怎么杂化的？

Answer 1

传统的价键理论解释不清[Cu(NH3)4]2+的结构。因为它的构型是正方形，对应的杂化方式是dsp2，这样一来Cu2+的1个3d电子必须跃迁到4p，空出来3d轨道才能进行dsp2杂化。这样虽然解释了空间构型，但带来一个严重的问题，就是理论上这个能量较高的4p电子应该是容易失去的，因此Cu2+应该具有一定的还原性，而这一点与实验事实是矛盾的。
因为解释不清，一般讲配合物的教材上对此都避而不谈。

目前关于此问题，有这样一种解释供参考：Cu2+进行的不是dsp2杂化，而是d2sp3杂化，但是与常见配合物中的等性d2sp3杂化不同，这里Cu2+进行的是不等性d2sp3杂化，用于杂化的2的d轨道不是空的，而是分别填充了1个和2个电子。这样杂化后形成6个d2sp3杂化轨道，八面体分布，其中2个共填充了3个电子，由于电子之间的排斥作用，这2个杂化轨道占据了八面体相对的两个顶点。其他杂化轨道4个是空的，成正方形分布。Cu2+就用这4个空的杂化轨道接受NH3的电子对，所以最终配离子的空间结构为正方形。
这种解释其实是将[Cu(NH3)4]2+看成一个变形的八面体，由此可以回避上述Cu2+还原性的问题。

Answer 2

Cu是3d10 4s1，那么Cu2+就是3d9，，那么它还有一个d一个s和3个p的空轨道，这里的d轨道上的单电子被激发到了空的p轨道上，于是Cu2+采取了dsp2的杂化，使一个d一个s和两个p轨道简并，成为能量相同的4个dsp2杂化轨道。这时：NH3的孤对电子填入空轨道生成配位键。[Cu(NH3)4]2+是平面正方形，而不是正四面体，就是因为dsp2杂化轨道是平面正方形的。

Answer 3

价健理论解释：
Cu2+ 的一个3d 电子跃迁到4p 轨道，空出一个3d 轨道与4s、4p 形成4个dsp2 杂化轨道，故可以接受4 对孤电子对，形成具有平面正方形结构的[Cu(NH3)4]2+ 离子。
存在的问题：被激发了4p 轨道上的一个电子，能量升高，应容易失去，[Cu(NH3)4]2+ 应表现出有较强的还原性。但事实上，[Cu(NH3)4]2+ 是很稳定的，即使用强氧化剂，也不能将其氧化。

Answer 4

络合形成

追问

。。。我也知道是络合形成。。。问题在于它是怎么络合的。。。