 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Определения, составные части и классификация
Комплексными называются соединения, которые можно рассматривать как образованные из более простых:
3KCN + Fe(CN)3 = K3[Fe(CN)6]
4NH3 + CuSO4 = [Cu(NH3)4]SO4
В квадратные скобки ставят собственно комплекс. Внутри скобок - внутренняя координационная сфера, а за скобками - внешняя.
Комплексы (комплексные, координационные соединения) - это молекулы или ионы, обладающие высокой симметрией, имеющие атом в центре симметрии - центральный атом, комплексообразователь, электронная валентность которого больше стехиометрической. Вокруг центрального атома располагаются атомы или группы атомов - лиганды, которые и образуют симметричную фигуру.
Например, [Pt(NH3)2Cl2] - квадрат с атомом Pt в центре (V стх. = 2,
V ē = 4) и лигандами Cl– и NH3; [CoF6]3- - октаэдр с атомом Co (V стх = 3,
V ē = 6) в центре и лигандами F– .
В качестве лигандов выступают обычно анионы (F-, Cl-, CO32-), нейтральные молекулы (H2O, NH3) и, очень редко, - катионы (например, NO+).
-3
F F F
Cl NH3 \ ½ /
Pt Со
H3N Cl / ½ \
F F F
Лиганды могут занимать одно, два, три и более мест вокруг центрального атома. Число мест, занимаемых лигандом, называется дентатностью. Например, все приведенные выше лиганды занимают одно координационное место - они монодентатны. У этилендиамина (NH2CH2CH2NH2) два координационных места (у атомов N), он - бидентатен; анион этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) - гексадентатен и т. д.
Число координационных мест вокруг центрального атома называется его координационным числом (4 и 6 в приведенных примерах).
В качестве центрального атома в комплексах обычно выступают катионы, иногда - атомы и редко - отрицательные ионы. Например, в приведенных выше комплексах - это катионы Fe2+, Cu2+, Pt2+ и Co3+, в комплексе [Ni(CО)4]o - нейтральный атом Ni; в комплексе H[Co(CO)4] - отрицательный ион Co-.
Комплексные соединения классифицируются по составу и заряду комплексов:
- катионные - [Ni(NH3)4]2+, анионные - [Co(CN)6 ]3-, нейтральные - [Co(NH3)4Сl2]0;
- по кислотно-основным свойствам: кислоты - H[AuCl4]; основания - [Ag(NH3)2]OH; соли - [Ni(NH3)6]SO4;
- по типу (составу) лигандов: гидроксокомплексы - K2[Zn(OH)4]; аквакомплексы - [Fe(H2O)6]Cl3; ацидокомплексы (лиганды - анионы кислот) - K4[Fe(CN)6]; комплексы смешанного типа - K[Co(NH3)2Cl4], [Pt(NH3)4(H2O)2]Cl4.
Пример 12. Определите заряд комплексного иона, координационное число (к.ч.) и степень окисления комплексообразователя в соединениях:
а) K4[Fe(CN)6]; б) K2[MoF8]; в) [Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3.
Решение. Координационное число комплексообразователя равно числу связей c лигандами, координированных вокруг него. Степень окисления комплексообразователя определяется так же, как степень окисления атома в любом соединении, исходя из того, что сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Заряды нейтральных молекул (H2O, NH3) равны нулю. Заряды кислотных остатков определяют из формул соответствующих кислот. Заряд комплексного иона равен заряду внешней сферы, но противоположен по знаку. Отсюда:
| Соединение | Заряд комп- лексн. иона | к.ч. центр. атома | Степ. окисл. центр. атома |
| а) K4[Fe(CN)6] | -4 | +2 | |
| б) K2[MoF8] | -2 | +6 | |
| в) [Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3 | +3 | +3 |
Названия комплексов строятся по общим правилам IUPAC: справа налево, лиганды - с окончанием -о, анионы - с окончанием -ат. Лишь некоторые молекулы-лиганды имеют особые названия, например Н2О и NH3 называют «аква» и «амин» соответственно.
Пример 13. Дать названия следующим комплексным соединениям:K3[Fe(CN)6], [Cu(NH3)6]SO4, [CoF3(H2O)3].
Решение. K3+[Fe+3(CN)6]-3 - комплекс анионного типа, поэтому название заканчивается суффиксом -ат. Степень окисления центрального атома указывают римскими цифрами в скобках - гексационоферрат (III) калия;
[Cu+2(NH3)6]+2SO4 - комплекс катионного типа - сульфат гексааммин меди (II);
[Co+3F3-(H2O)3]o - нейтральный комплекс (неэлектролит) - центральный ион называют без указания его степени окисления - триакватрифторокобальт, так как фтор в соединениях всегда F-.
Поиск по сайту: