I. Метод валентных связей

    Попытка описать строение комплексов с позиций теории валентных связей (донорно-акцепторные связи) не дает хорошего результата.

1) Непонятно, почему комплексы окрашены, да еще по разному.

2) Количество связей. Ni(II) - 3d⁸. Даже если все электроны спарить, остается только одна орбиталь 3d, одна 4s и три 4р. Всего пять свободных орбиталей, а никель обычно образует шестикоординированные комплексы.

3) Откуда берутся магнитные свойства комплексных соединений?

    Магнитное поле в веществе отличается от магнитного поля в вакууме. Если в веществе есть свои элементарные магнитики (неспаренные электроны), поле в веществе усиливается, магнитики ориентируются в направлении поля. Это парамагнетизм. Если в веществе все электронные оболочки заняты электронами (все электроны спаренные), они ориентируются против поля, ослабляя его - диамагнетизм. Коэффициент, показывающий, насколько поле в веществе отличается от поля в вакууме - магнитная восприимчивость вещества c. Она связана с т.н. эффективным магнитным моментом m_эф уравнением  , где b - магнетон Бора.

    Возвращаясь к комплексным соединениям, можно опметить,что при одинаковом количестве d-электронов, например d⁶, [CoF₅]^3- парамагнитен, а [Co(NH₃)₆ - диамагнитен, [FeF₆]^4- парамагнитен, а [Fe(CN)₆] диамагнитен. Теория валентных связей никак не разрешает это противоречие.

II. Метод молекулярных орбиталей   

Метод  молекулярных орбиталей все ставит на свои места, но она очень сложна для частиц, состоящих из центрального атома и 6 лигандов.

III. Теория кристаллического поля

Ее основные положения:

1) Рассматриваем взаимодействие центрального атома и лигандов как чисто электростатическое.

2) Лиганд рассматриваем просто как точечный отрицательный заряд (-), а центральный атом - со всеми его электронами (d).

    Происхождение ТКП - из физики кристаллов - необходимо было объяснять и описывать оптические спектры.

    Теория кристаллического поля объясняет наличие окрашенных комплексов, их различную окраску и магнитные свойства комплексных соединений.

Применение комплексных соединений

1) В химической промышленности они используются для получения и очистки платиновых металлов: Au, Ag, Pt.

2) В химическом анализе комплексные соединения используются для количественного определения многих элементов: Zn, Cd, Hg, Pb.

3) В живых организмах различные классы комплексных соединений обеспечивают работоспособность биоактивных соединений – гемоглобин, хлорофилл, витамин Б₁₂.

4) В лечебной практике для лечения отложения солей и при отравлении тяжелыми металлами.