Фрагмент

24. Определение понятия «комплексное соединение» (КС). Строение КС по Вернеру а) центральный атом (ц.а.), типы ц.а. по строению электронных оболочек; б) лиганды, виды лигандов по донорному атому, по дентатности; в) координационное число ц.а.; расчет степени окисления ц.а.; г) комплексный ион, комплексная частица. (приведите конкретный пример).

Комплексными называют соединения, в узлах кристаллов которых находятся комплексы (комплексные ионы), способные к самостоятельному существованию.

Комплексные соединения можно рассматривать как сложные соединения высшего порядка, состоящие из простых молекул, способных к самостоятельному существованию в растворе.

Структура комплексных соединений:

По координационной теории Вернера в комплексном соединении различают внутреннюю и внешнюю сферы.

Внутреннюю сферу называют комплексом. При написании химических формул комплексных соединений внутреннюю сферу заключают в квадратные скобки. Например, в комплексных соединениях К₃[Fe(CN)6], внутреннюю сферу составляют группировки атомов – комплексы [Fe(CN)6]^3–, а внешнюю сферу составляют ионы 3К⁺

Центральный атом с окружающими его лигандами образуют внутреннюю сферу комплекса.

Центральный атом (комплексообразователь) — атом или ион, который занимает центральное положение в комплексном соединении.

Комплексообразователями являются атомы или чаще ионы металлов, относящиеся к p-, d-, f- элементам и имеющие достаточное число свободных орбиталей (Cu²⁺, Pt²⁺, Pt⁴⁺, Ag⁺, Zn²⁺, Al³⁺ и т.д.).

Лиганды — ионы или молекулы, которые непосредственно связаны с комплексообразователем и являются донорами электронных пар. Эти электроноизбыточные системы, имеющие свободные и подвижные электронные пары, могут быть донорами электронов.

Лигандами в комплексных соединениях могут служить анионы F^– , OH^–, CN^–, CNS^–, NO₂^–, CO₃^2–, C₂O₄^2– и др., нейтральные молекулы Н₂О, NН₃, СО, NО и др.

По числу связей, образуемых лигандами с комплексообразователем, лиганды делятся на моно-, ди- и полидентатные лиганды. Вышеперечисленные лиганды (молекулы и анионы) являются монодентатными, так как они доноры одной электронной пары. К бидентатным лигандам относятся молекулы или ионы, содержащие две функциональные группы, способные быть донором двух электронных пар. В качестве бидентатных лигандов часто выступают ионы СО₃^2–, SО₄^2– и им подобные. Одним из наиболее важных полидентатных лигандов (гексадентатным) является анион этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА).

Классификация комплексов по специфике электронной конфигурации лигандов.

Этот тип классификации уже в какой-то мере отражает особенности химической связи металл-лиганд.

1. σ-лиганды – лиганды с одной или несколькими неподеленными парами электронов, локализованными на одном донорном атоме. Эти лиганды при взаимодействии с металлами образуют σ-комплексы. Их можно разделить на две группы:

а) лиганды, имеющие одну или несколько неподеленных σ-пар электронов и не имеющие энергетически доступных вакантных орбиталей – F^—, H₂O, ROH, NH₃, H^—,

2. π-лиганды – лиганды, донорные пары которых делокализованы на двух или более центрах и являются π-электронными парами. К таким лигандам относятся производные этилена, диенов, ацетилена, бензола и других ациклических и циклических ненасыщенных соединений.

Число координационных мест, занятых лигандами вокруг комплексообразователя (в простейших случаях — число лигандов, окружающих комплексообразователь), называется координационным числом (к.ч.) комплексообразователя. Координационные числа различных комплексообразователей имеют значение от 2 до 12.

Заряд комплекса равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов; при этом заряд комплексообразователя принимается равным его степени окисления.

Заряд внешней сферы численно равен суммарному заряду внутренней сферы и противоположен ему по знаку. Например, во внешней сфере комплексного соединения К₃[Fe(CN)₆] находятся три положительно заряженных иона К⁺. Следовательно, заряд комплекса (комплексного иона) равен (-3): [Fe(CN)₆]^3–.

Комплексная частица – сложная частица, способная к самостоятельному существованию в кристалле или растворе, образованная из других, более простых частиц, также способных к самостоятельному существованию.

Например, гидратированный ион меди [Cu(H₂O)₄]²⁺ – комплексная частица, так как она реально существует в растворах и некоторых кристаллогидратах, образована из ионов Cu²⁺ и молекул H₂O, молекулы воды – реально существующие молекулы, а ионы Cu²⁺ существуют в кристаллах многих соединений меди. Напротив, ион SO₄^2- не является комплексной частицей, так как, хоть ионы O^2- в кристаллах встречаются, ион S⁶⁺ в химических системах не существует.

Во фрагменте отсутствуют формулы и схемы.