Материал: Общая химия с физкалом

 при одновременной координации вокруг положительно заряженных к.о. отрицательно заряженных и

II. Классификация к.с. по природе лиганда. По структуре к.с. делят на два типа:

1)если к.с. содержит одинаковые лиганды, то такое к.с. называется однородное: [Cu(NH3 )4 ]Cl2.

2)если к.с. содержит различные лиганды, то оно

Однородные к.с. по природе лигандов делятся на:

гидраты или аквакомплексы. Лиганды – молекулы Н2О: [Cr(H2O)6]Br3;

аммиакаты. В качестве лигандов – молекулы NH3: [Zn(NH3)4]Cl2;

ацидокомплексы. «Ацидо» - кислота, лиганды – кислотные остатки: H2[PtCl6];

гидроксокомплексы. В качестве лигандов выступают гидроксильные группы ОН-: Na[Al(OH)6].

Если к.с. смешанного типа, например, [Pt(NH3)4Cl2]Cl2 – то это ацидоамминокомплекс.

III. По числу к.о.:

1)один к.о. – моноядерное к.с. Например:

[Cu(NH3)4]Cl2;

2)больше, чем один к.о. – полиядерное к.с.

Характеристика лигандов: I. По заряду:

заряженные: С1-; F-; NO3-;

нейтральные: Н2О; NH3; CO.

II. По числу σ-связей, образуемых с к.о.:

монодентатные;

полидентатные.

171

Входящие во внутреннюю координационную могут занимать у центрального атома (к.о.) только одно координационное место (образовывать с центральным атомом одну полярную ковалентную σ-связь). Такие лиганды называют монодентатными (от лат. dens – зуб). Монодентатные лиганды – это Н2О; NH3, С1- и др. Если все лиганды монодентатные, то к.ч. равно числу лигандов. Например, красная кровяная соль: Fe3[Fe(CN)6]. Координационное число центрального атома Fe3+ равно 6 по числу лигандов.

Другие лиганды, как, например, этилендиамин NH2CH2CH2NH2, занимают около центрального атома два места (в случае этилендиамина к центральному атому координированы два атома азота лиганда) и поэтому называются бидентатными. Существуют три-, тетра- и более дентатные лиганды. Т.о. полидентатные лиганды образуют более, чем одну σ-связь с к.о., и к.ч. не равно числу лигандов. Например, в комплексном соединении Na2[Ca(C2O4)2] координационное число центрального атома иона Са2+ равно 4,

Правила составления названий к.с.

1)название к.с. начинают с катиона;

2)в названии комплексного иона сначала указывают лиганды, затем центральный атом – к.о.;

3) количество лигандов обозначается числительным:

1– моно; 2 – ди; 3 – три; 4 – тетра; 5 – пента; 6 – гекса:

4)к названиям анионных лигандов добавляют

окончание «о»: С1- - хлоро; Br- - бромо; CN- - циано; NO2- - нитрито; ОН- - гидроксо; NO3- - нитрато; SO42- - сульфато; F- - фторо; SCN- - роданидо. Молекулярные лиганды называют как соответствующие свободные молекулы. NH3 – аммин; Н2О – аква; СО – карбонил;

5)комплексообразователь в анионных к.с. называют латинским названием элемента с добавлением окончания «ат»: Fe – феррат; Cu – купрат; Со – кобальтат; Hg - гидраргират; Au –

172

аурат; Si – силикат; В – борат; Ве – бериллат. В катионных и нейтральных к.с. дается русское название к.о.;

6)степень окисления к.о. обозначают арабской цифрой

иставят в скобках после его названия;

7)в смешанных к.с. сначала перечисляют анионные лиганды, а затем нейтральные в алфавитном порядке.

Например:

[Cu(NH3)4]Cl2 – тетрааммин меди (+2) хлорид;

[Pt(NH3)4Cl2]Cl2 – дихлоротетраамминплатины (+4) хлорид;

[Fe(CO)5] – пентакарбонилжелезо; K2[SiF6] – калия гексафторосиликат (+4);

Na3[Al(OH)6] – натрия гексагидроксоалюминат (+3).

10.3. Поведение комплексных соединений в растворе

В растворах к.с. ведет себя как сильный электролит и диссоциирует нацело на комплексный ион и ионы внешней сферы: [Cu(NH3)4]Cl2 → [Cu(NH3)4]2+ + 2Cl-

Комплексный ион ведет себя в растворе как слабый электролит и подвергается ионизации обратимо. Причем она протекает ступенчато с последовательным отщеплением лигандов.

[Cu(NH3)4]2+ ↔ [Cu(NH3)3]2+ + NH3

[Cu(NH3)3]2+ ↔ [Cu(NH3)2]2+ + NH3 [Cu(NH3)2]2+ ↔ [CuNH3]2+ + NH3 [CuNH3]2+ ↔ Cu2+ + NH3 или

суммарно: [Cu(NH3)4]2+ ↔ Cu2+ + 4NH3o.

Таким образом, процесс ионизации к.и. обратим, к нему можно применить закон действующих масс и записать выражение константы ионизации.

Константа нестойкости комплексного иона – это константа равновесия ионизации комплексного иона, рассмотрим, что

173

такое константа равновесия на примере теоретической реакции. aA + bB cC + dD. Константа равновесия – это дробь, в числителе которой стоит произведение равновесных концентраций продуктов реакции, а в знаменателе – произведение равновесных концентраций исходных веществ. Все концентрации возведены в степень коэффициентов в

А, т.е. квадратные скобки [ ] - это равновесная концентрация.

Константа равновесия характеризует только равновесные (обратимые процессы).

Запишем константы нестойкости для приведенной выше реакции ионизации комплексного иона:

расхода соответствующего иона, тем он, следовательно, более устойчив.

174

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ К ТЕМЕ Х. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Выберите один правильный ответ

1) 3+ 2) 2+ 3) 1+ 4) 0

3. СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЯ В КОМПЛЕКСНОМ СОЕДИНЕНИИ СоВr(NH3)5 SO4

1) +2 2) +3 3) +4 4) +6

4. КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО ЦЕНТРАЛЬНОГО ИОНА-

1) 3 2) 4 3) 1 4) 6

6. ФОРМУЛА КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ, КОТОРОЕ

ОННОЕ ЧИСЛО КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЯ РАВНО 6

1) Cr(NH3 )4 (NO3 )3

2) Cr(NH3 )2 (NH3 )2 NO3

175