Atunci când se analizează tipurile de legături chimice, sa constatat că forța de atracție se manifestă nu numai între atomii, ci și între moleculele și ionii. O astfel de interacțiune poate duce la formarea unor compuși noi, mai complexe integrate (sau coordonare).
Complex numit compus care are un atom de cristal cu zăbrele (agregate complexe) capabile să existe independent în soluție și au proprietăți diferite de proprietățile particulelor componente lor (atomi, ioni sau molecule).
În molecula compusului complex (de exemplu, K4 [Fe (CN) 6]) disting următoarele elemente structurale: un agent ionic de complexare (pentru complexul Fe), coordonate în jurul particulei asociate - ligand sau liganzi (CN -), componente împreună cu complexare intern sferă de coordonare ([Fe (CN) 6] 4-), și alte particule incluse în sfera de coordonare exterioară (K +). Atunci când complexele ligand dizolvate rămân într-o legătură puternică cu agentul de ioni de complexare, formând aproape disociindu ion complex. Numărul de liganzi se numește numărul de coordonare (în cazul K4 [Fe (CN) 6] este egal cu numărul de coordonare 6). Numărul de coordonare determinat de natura atomului central și liganzi, și corespunde configurației geometrice simetrice: 2 (liniar) și 4 (tetraedrice sau pătrat) și 6 (configurația octaedru).
Agenții de complexare tipici sunt cationi: Fe 2+, Fe 3+, Co 3+, Co 2+, Cu 2+, Ag +, Cr 3+, Ni 2+ Capacitatea de a forma compuși complexe legate de structura electronică a atomilor. Mai ales forma ușor ioni complecși ai elementelor politici-d-familie integrate, de exemplu: Ag +. Au +. Cu 2+. Hg 2+. Zn2 +. Fe 2+. Cd 2+. Fe 3+. Co 3+. Ni 2+. Pt 2+. Pt 4+ și alții. Complexare pot fi A1 3+ și unele nemetale, de exemplu, Si și B.
Liganzii pot servi ca ionii: F -. OH -, NO3 -, NO2 -, Cl -. Br -, I -, CO3 2-, CrO4 2-, S2 O3 2-, CN -, PO4 3-, etc. și molecule polare neutre electric :. NH3. H2O, PH3. CO., Etc. Dacă toți liganzi de complexare în același, com-pleksnoesoedinenie omogen, de exemplu [Pt (NH3) 4] CI2; dacă există Gandhi diferit, soedinenieneodnorodnoe, de exemplu [Pt (NH3) 3 Cl] Cl. Între și liganzi de complexare tipic ustanav-Liban coordonator (donor-acceptor) de legătură. Ei ob razuyutsya ca urmare a suprapunerii orbitali de electroni de liganzi umplute orbitali virane ale atomului central. Compușii complecși este complexare donor, acceptor - ligand.
Numărul de legăturile chimice dintre agentul de complexare și ligandul determină numărul de coordinare al agentului de complexare. Numerele de coordonare specifice: Cu +, Ag +, Au + = 2; Cu2 +, Hg 2+, Pb 2+, Pt 2+. Pd 2+ = 4; Ni 2+, Ni 3+, Co 3+, A1 3+ = 4 sau 6; Fe 2+. Fe 3+. Pt 4+. Pd 4+. Ti 4+. Pb 4+. Si 4+ = 6.
taxa complexare egală cu suma algebrică a sarcinilor ionilor săi constituenți, de exemplu: [Fex (CN) 6] 4-. x + 6 (-1) = 4; x = 2.
Inclus în moleculele neutre complex de ioni nu afectează taxa. Dacă toată sfera interioară este umplut cu doar moleculele neutre, taxa de ioni egală cu încărcătura de agent de complexare. Astfel, ionul [Cux (NH3) 4] 2+ încărcare 2+ = Cu x. Acuzația ionului complex este egal cu sarcina ionilor, care sunt în sfera exterioară. In K4 [Fe (CN) 6] taxa [Fe (CN) 6] -4 este, ca și în sfera exterioară sunt 4 K + cation. și molecula ca întreg este neutră din punct de vedere electric.
Liganzii din zona interioară se pot substitui reciproc, în același timp menținând același număr de coordonare.
Clasificarea și nomenclatura compușilor complecși. Din punct de vedere al particulelor de încărcare complexe sunt unitatea de co-integrate pot fi împărțite în cationici, anionici și neutru.
complecși cationici formați cationi metalici sunt coordonate în jurul liganzi neutri sau anionici conductive în sine, în care ligandul summarioy ef th este mai mică în mărime absolută decât starea de oxidare a complexare, de exemplu, [Co (NH3) 6] CI3. unitate cationică cointegrate și sărurile de adiție hidroxo pot fi acizi, naprimerH [SbF6] - Acid hexafluoroantimonic.
În complexele anionici, de exemplu, din contră, un număr de liganzi anioni care încărcătura totală a anionului complex este negativ, de exemplu [Ni (CO) 4]. Vanionnyh complecși ca liganzi sunt anionul hidroxid - este hidroxo (de exemplu, Na2 [Zn (OH) 4] - tetragidroksotsinkat de potasiu) sau anioni de reziduuri acide - etoatsidokompleksy (naprimerK3 [Fe (CN) 6] - hexacianoferat (III) de potasiu).
Complexe neutre pot fi de mai multe tipuri: complex neutru cu atomul de metal ca liganzi neutri (naprimerNi (CO) 4 - nichel tetracarbonil, [Cr (C6 H6) 2] - dibenzolhrom). Complexele neutre de un alt -V da taxe complexeze liganzi și se anulează reciproc (de exemplu, [Pt (NH3) 2 Cl2] - clorură de geksaamminplatiny (IV), [Co (NH3) 3 (NO2) 3] - trinitrotriamminkobalt).
Clasificăm compuși complecși pot fi în mod natural ligand. Dintre compușii cu liganzi neutri distinge aquacomplexes, ammines, carbonili de metal. Kom compuși complecși care conțin ca liganzi în molecula-dy, nazyvayutakvakompleksami. În timpul cristalizării substanței din soluție porțiuni cation captează moleculele de apă care se încadrează în rețeaua cristalină a sării. Ta-Kie substanță nazyvayutsyakristallogidratami exemplu A1C13 · 6N2 O. Cel mai cristalin reprezintă aquacomplexes, prin urmare, reprezintă mai precis o sare complexă ([A1 (H2O) 6] C13 - geksaakvaalyuminiya clorură). compus complex de molecule de amoniac ca un apel ligand amin. de exemplu [Pt (NH3) 6] C14 - clorură de geksaamminplatiny (IV) .Karbonilami numit de metal complex compus din co-toryh liganzi molecula sunt monoxidul de carbon (II), de exemplu, [Fe (CO) 5] - pentacarbonil fier, [Ni (CO) 4] - nichel tetracarbonil.
Cunoscute compuși complecși cu doi ioni complecși per moleculă pentru care există un fenomen de izomerie coordonare, care este asociat cu o distribuție diferită a ligandului între agenți de complexare, cum ar fi: [Ni (NH3) 6] [Co (NO2) 6] - geksanitrokobaltat (III) geksaamminnikelya (III ).
În compilarea numele compusului complex, se aplică următoarele reguli:
1) în cazul în care compusul este o sare complexă, anionul este numit mai întâi în cazul nominativ, apoi cationic genitiv;
2) ligandează agent de complexare specificat mai întâi și apoi, când titlul ion complex;
3) liganzi moleculari corespund molecule Nume (cu excepția apei și a amoniacului, termo-ne „Aqua“ și „amină“) utilizate pentru a le desemna;
4) se adaugă la liganzi anionici - terminali, de exemplu: F - - fluor, C1 - - clor, O2 - - oxo, CNS - - tiocianat, NO3 - - nitrato, CN - - cian, SO4 2- - sulfato, S2 O3 2- - tiosulfat, CO3 2 - carbonați, PO4 3- - fosfato, OH - - OH;
5) pentru a indica numărul de liganzi utilizați greches numerale Kie 2 - di-, -tri- 3, 4, -tetra-, -penta- 5, 6 -geksa-;
6) În cazul complexului de ioni - cation, denumirile utilizate pentru complexarea membru nume rus dacă anion - latină;
7) după numele complexare jantei numeralul TION în paranteze indică gradul de oxidare;
8) complecșilor neutre este dat numele atomului central în cazul nominativ, și gradul de oxidare nu este indicată.
Proprietățile compușilor complecși. Reacțiile chimice care implică compuși complecși sunt împărțite în două tipuri:
1) exterior sferă - cu fluxul lor de particule complexe rămâne constantă (reacția de schimb);
2) inner-- când schimbările de curgere apar în starea de oxidare a atomului central în structura ligandului sau o schimbare în sfera de coordonare (scăderea sau creșterea numărului de coordonare).
Una dintre cele mai importante proprietăți ale compușilor complecși este disocierea lor în soluții apoase. Majoritatea complexelor ionice solubili în apă - electroliți puternici. ele disociază în sfere exterioare și interioare: K4 [Fe (CN) 6] ↔ 4K + + [Fe (CN) 6] 4 -.
Ionii complexe sunt suficient de stabile, acestea sunt electroliți slabi. clivaj în trepte Liganzii în soluție apoasă:
[Fe (CN) 6] 4 - ↔ [Fe (CN) 5] 3- + CN - (mortar număr egal cu numărul de liganzi în acesta).
Dacă taxa-summarioy-lea a particulelor de compus complex este zero, molecula are nonelectrolyte, cum ar fi [Pt (NH3) 2 C14].
Când reacțiile de schimb, ionii complecși trece de la lor DO-compuși în celălalt, fără a schimba compoziția. disociere electrolitica a ionilor complecși pentru a supune legii etsya acțiunii în masă și cantitativ caracterizată printr-o constantă de disociere, care se numește constantă Cuib osul Bk. Constantă mai puțin complexă instabilitate, amenzile mai puțin ste se dezintegrează în ioni, mai stabil compus. În compușii caracterizați prin ridicată Kn. ionii complecși sunt instabile, adică. e. au un mod substanțial D-sol, astfel de compuși yavlyayutsyadvoynymi săruri. Diferența dintre complex reprezentanții tipic și sărurile duble constă în aceea că ultima iruyut de disociere pentru a forma toate ionii care fac parte din această sare, de exemplu: KA1 (SO4) 2 ↔ K + A1 3+ + 2SO4 2- (sare dublă );
K [Fe (CN) 6] ↔ 4K + + [Fe (CN) 6] 4- (sare complexă).