Классификация комплексных соединений
Существует несколько классификации комплексных соединений в основу которых положены различные принципы.
1. По заряду комплекса:
Катионные комплексы образованы в результате координации вокруг положительного иона нейтральных молекул (H2O, NH3 и др.).
[(Zn(NH3)4)]Cl2 – хлорид тетраамминцинка(II)
[Co(NH3)6]Cl3 – хлорид гексоамминкобальта(II)
Анионные комплексы: в роли комплексообразователя выступает атом с положительной степенью окисления, а лигандами являются простые или сложные анионы.
K2[BeF4] – тетрафторобериллат(II) калия
Li[AlH4] – тетрагидридоалюминат(III) лития
K3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат(III) калия
Нейтральные комплексы образуются при координации молекул вокруг нейтрального атома, а так же при одновременной координации вокруг положительного иона – комплексообразователя отрицательных ионов и молекул.
[Ni(CO)4] – тетракарбонилникель
[Pt(NH3)2Cl2] – дихлородиамминплатина(II)
2. По числу мест занимаемых лигандами в координационной сфере:
Монодентатные лиганды. Такие лиганды бывают нейтральными (молекулы Н2О, NH3, CO, NO и др.) и заряженными (ионы CN−, F−, Cl−, OH−, SCN−, S2O32− и др.).
Бидентатные лиганды. Примерами служат лиганды: ион аминоуксусной кислоты H2N — CH2 — COO−, оксалатный ион –O — CO — CO — O−, карбонат-ион СО32−, сульфат-ион SO42−.
Полидентатные лиганды. Например, комплексоны — органические лиганды, содержащие в своем составе несколько групп −С≡N или −COOH (этилендиаминтетрауксусная кислота – ЭДТА). Циклические комплексы, образуемые некоторыми полидентатными лигандами, относят к хелатным (гемоглобин и др.).
3. По природе лиганда:
Аммиакаты – комплексы, в которых лигандами служат молекулы аммиака, например: [Cu(NH3)4]SO4, [Co(NH3)6]Cl3, [Pt(NH3)6]Cl4 и др.
Аквакомплексы – в которых лигандом выступает вода: [Co(H2O)6]Cl2, [Al(H2O)6]Cl3 и др.
Карбонилы – комплексные соединения, в которых лигандами являются молекулы оксида углерода(II): [Fe(CO)5], [Ni(CO)4].
Ацидокомплексы – комплексы, в которых лигандами являются кислотные остатки. К ним относятся комплексные соли: K2[PtCl4], комплексные кислоты: H2[CoCl4], H2[SiF6].
Гидроксокомплексы – комплексные соединения, в которых в качестве лигандов выступают гидроксид-ионы: Na2[Zn(OH)4], Na2[Sn(OH)6] и др.
Номенклатура комплексных соединений утверждена комиссией ИЮПАК с учетом особенностей, принятых в русском языке: первым называют анион, затем катион; лиганды перечисляют в следующем порядке: анионные, нейтральные, катионные; нейтральные группы называют так же, как молекулы, за исключением аква – (Н2О) и амин – (NH3); число лигандов указывают соответствующей приставкой; степень окисления комплексообразователя обозначают в скобках после его названия; окончание названий комплексов зависит от их классификации по функциональному признаку: [Zn(NH3)4]Cl2 – хлорид тетраамминцинка (II), Li[AlH4] – тетрагидроалюминат (III) лития, [Cu(H2O)4]SO4 – сульфат тетрааквамеди (II), H2[Pt(CN)6] – гексацианоплатинат (IV) водорода, или гексацианоплатиновая (IV) кислота, [Ag(NH3)2]OH – гидроксид диамминсеребра (I).
Комплексные соединения имеют важное значение для живых организмов, так гемоглобин крови образует комплекс с кислородом для доставки его к клеткам, хлорофилл находящийся в растениях является комплексом.
Химические методы извлечения металлов из руд связаны с образованием комплексных соединений. Например, для отделения золота от породы руду обрабатывают раствором цианида натрия в присутствии кислорода. Широкое применение комплексные соединения получили в аналитической химии в качестве индикаторов.
Многие комплексные соединения обладают каталитической активностью, поэтому их широко используют в неорганическом и органическом синтезах. Таким образом, с использованием комплексных соединений связана возможность получения многообразных химических продуктов.
Лабораторная работа № 9
Комплексные соединения
Цель работы: Получение и исследование свойств комплексных соединений. Написать уравнения протекающих в каждом опыте химических реакций. Для всех комплексных соединений дать названия.
Важнейшие понятия:
Комплексные соединения. Внутренняя и внешняя сферы комплексных соединений. Комплексообразователь. Лиганд. Координационное число. Константа нестойкости комплексного иона. Названия комплексных соединений. Аналитические качественные реакции с участием комплексных соединений.
Следует уметь:
1. Различать понятия “валентность” и “степень окисления”.
2. Понимать, что такое “комплексные соединения”, “внутренняя и внешняя сферы комплексных соединений”, “комплексообразователь”, “лиганд”, “координационное число”.
3. Составлять названия комплексных соединений и уравнения реакций образования комплексных соединений.
4. Определять в комплексном соединении центральный атом (ион) внутренней сферы – комплексообразователь, и координированные вокруг него молекулы (ионы) – лиганды.