КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Комплексные соединения - это соединения, характеризующиеся наличием хотя бы одной ковалентной связи, возникшей по донорно-акцепторному механизму.

Они образуются в результате взаимодействия более простых неорганических соединений : солей, кислот, оснований, без выделения побочных веществ. Например,

Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ ;

FeCl₃ + 6KCN = K₃[Fe(CN)₆] + 3KCl ;

HgI₂ + 2KI = K₂[HgI₄].

Теорию комплексных соединений предложил в 1893 году Вернер. В сос-таве каждого комплексного соединения он выделяяет внутреннюю и внеш-нюю сферы. Во внутреннюю сферу, которую отделяют квадратными скобка-ми, входит центральный атом - комплексообразователь и окружающие его ионы, атомы или молекулы, называемые лигандами , например:

[Co(NH­₃)₆] Cl₃

внутренняя внешняя

сфера сфера

Со³⁺ - комплексообразователь , NH₃ - лиганд, 6 – координационное чис-ло.

Комплексообразователями наиболее часто служат ионы металлов ( как правило, d- элементов). Лигандами могут быть ионы F^-, Cl^-, Br^-, ­I^-, CN^-, NO₂^- и др., а также нейтральные полярные молекулы, например, H₂O, NH₃, CO. Число лигандов, располагающихся вокруг комплексообразователя, опреде-ляет координационное число , оно обычно равно удвоенной валентности иона-комплексообразователя.

Внутренняя сфера может быть нейтральной, положительно или отрица-тельно заряженной. Заряд комплексного иона ( внутренняя сфера ) равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов.

Например, заряд иона [Au(CN)₂] равен ( +1) + (-2) = -1. Формула комплексного иона [Au(CN)₂]^-. В соответствии с номенклатурой, рекомендованной IUPAC, в комплексном соединении сначала всегда называют анион ( в именительном падеже ), а затем катион ( в родительном падеже ). Если в соединение входит комплексный катион, то сначала называют лиганды - отрицательные ионы, добавляя к ним окончание "о" (например, хлоро -, циано-, родано- и т.д.), а затем - лиганды - нейтральные молекулы. При этом аммиак называют аммин, воду - аква. Если лигандов несколько, то сначала греческим числительным указывают их число : 2 - ди, 3 - три, 4 - тетра, 5 - пента, 6 - гекса. В скобках указывается валентность металла.

Например,

[Ag(NH₃)₂]Cl - хлорид диамминсеребра (I) ;

[Cu(NH₃)₄]SO₄ - сульфат тетраамминмеди (II) ;

[Pt(NH₃)₄(NO₂)₂]Cl₂ - хлорид динитротетраамминплатины (IV).

Если в соединение входит комплексный анион, то, называя комплексо-образователь, используют латинское название элемента с добавлением окончания - ат с указанием степени его окисления. Наконец, называют кати-он внешней сферы в родительном падеже. Например,

K₂[HgI₄] - тетраиодомеркурат (II) калия ;

K₃[ Fe(CN)₆ ] - гексацианоферрат (III) калия .

Название нейтральных комплексов составляют из названия лигандов ( в указанной выше последовательности ) и обычных русских названий цент-ральных атомов в именительном падеже, степень окисления не указывается. Например:

[ PtCl₄(NH₃)₂ ] - тетрахлородиамминплатина ;

[ Co(NO₂)₃(H₂O)₃ ] - тринитритотриаквакобальт .

В водных растворах комплексные соединения практически полностью диссоциируют на ионы внешней сферы и комплексный ион, т.е. являются сильными электролитами :

K[ Ag(CN)₂ ] ® K⁺ + [ Ag(CN)₂ ]^- - первичная диссоциация.

Комплексные ионы диссоциируют по типу слабых электролитов:

[ Ag(CN)₂ ]^- Ag⁺ + 2CN^- .

Как равновесный процесс диссоциацию комплексного иона можно охарактеризовать константой равновесия, называемой константой нестойкости комплекса К_н =

Чем больше константа нестойкости, тем менее прочен комплекс, и наоборот. Комплексный ион можно разрушить, заменяя лиганды на более сильные или связывая ион-комплексообразователь в нерастворимое соединение с более низким произведением растворимости :

[ CoCl₆ ]^3- + 6CN ^- = [ Co(CN)₆ ]^3- + 6Cl^-

K_H K_H

K_H > K_H - условие разрушения

[ Cu(NH₃)₄ ]²⁺ + S^2- = CuS¯ + 4NH₃

K_H ПР

K_H > ПР - условие разрушения