Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2013 » Июль » 10 » 21. Координационные соединения
16:02
21. Координационные соединения

Координационные или комплексные соединения, представляют собой химические соединения, включающие один или более атомов, реализующих большее количество химических связей, чем характерно для данного соединения. Как правило, механизм образования дополнительных связей – донорно-акцепторный. Донорно-акцепторная химическая связь получается в результате перекрывания свободной электронной орбитали одного атома (акцептора) и орбитали с неподеленной электронной парой второго атома (донора). При этом получается классическая ситуация: две орбитали и два электрона на них. Особенность образования связи в том, что акцептор должен тянуться к электронам, то есть быть или катионом или более электроотрицательным атомом, чем донор.

Классический пример донорно-акцепторной связи: молекула азотной кислоты. На верхнем электронном слое азота три валентных р-электрона и неподеленная электронная пара. Значит, три связи с атомами кислорода реализуются по обычному, ковалентному механизму, а одна по донорно-акцепторному. Таким образом, азот в азотной кислоте и нитратах четырехвалентен, хотя заряд на азоте 5+, Ибо три атома кислорода отнимают у атома азота и атома водорода 6 электронов.

Атом, реализующий наибольшее количество связей в молекуле комплексного соединения, называется – центральный ион комплексообразователь (ЦИК). Молекулы или ионы, образующие с ЦИК эти связи, называются – лиганды. ЦИК с лигандами образуют внутреннюю координационную сферу, которая заключается в квадратные скобки. Вне внутренней координационной сферы располагается внешняя координационная сфера. В сумме, вся молекула комплексного соединения всегда электронейтральна. Если нет внешней координационной сферы, то содержимое квадратных скобок должно быть в сумме электронейтрально.

Примеры комплексных соединений:

K[Ag(CN)2] – дицианоаргентаат калия;

H[Au(NO3)4] – тетранитроаури кислота;

[Fe(CO)5] – пентакарбонилферрум;

[Cu(NH3)2](CH3COO)2диамминкупроацетат;

[Zn(C5H5N)4][SiF6] – тетрапиридинцинкогексафторосилициеат.

Все комплексные соединения делятся на: с комплексным катионом (4-й, медный комплекс), с комплексным анионом (1-й и 2-й комплексы), нейтральный (3-й, комплекс железа) и содержащий комплексные и анион и катион (5-й комплекс).

В название комплексов входят: число лигандов по латыни (зеленым цветом), название лигандов с окончанием "о” для полярных лигандов и окончаниями "ил” и "ин” для молекулярных лигандов (красным цветом), а также название ЦИК и внешней координационной сферы.

В выше представленных комплексах: аргентум – серебро, аурум – золото, феррум – железо, купрум – медь, силициум – кремний.

Получить комплексные соединения можно или добавляя лиганд в раствор, содержащий соединение ЦИКа (1), или при сливании растворов двух соединений, одно из которых содержит ЦИК, а второе – лиганд (2). Также можно провести обменную реакцию между двумя электролитами, один из которых уже содержит комплексный ион (3):

1. Co(OH)3+6NH3[Co(NH3)6](OH)3

2. SnBr4+2(NH4)Br→(NH4)2[SnBr6]

3. [Zn(NH3)2]Cl2+2AgNO3→[Zn(NH3)2](NO3)2+2AgCl.

Существует понятие диссоциация комплексных соединений, то есть распад на ионы, в том числе комплексные. Она выражается обычной константой диссоциации, в которой присутствуют, в том числе комплексные анионы и катионы (в квадратных скобках). Например, H2[SiF6]2H++[SiF6]2-

константа диссоциации запишется: Kд=([H+]2.[[SiF6]2-])/[H2[SiF6]]. Комплексные соли также сильные электролиты, как и все остальные, среди комплексных кислот и оснований несколько больше сильных электролитов, чем среди обычных.

Кроме того, существует понятие константа нестойкости комплексного иона (молекулы), она записывается как константа диссоциации комплексного иона или молекулы, с отрывом лигандов от ЦИКа. Пример для комплексной молекулы: [Pd(NH3)2Cl2]↔Pd2++2NH3+2Cl-, для него константа нестойкости запишется как Кн=([Cl-]2.[Pd2+].[NH3]2)/[[Pd(NH3)2Cl2]]. В числителе произведение концентраций получившихся при диссоциации ионов и молекул, с учетом стехиометрических коэффициентов, в знаменателе концентрация нераспавшихся на составные части комплексных ионов или молекул. В состав комплексного соединения вовсе не обязательно входят молеклы, но вполне могут входить, тогда они записываются в выражении для константы нестойкости как нейтральные молекулы. Чем выше константа нестойкости, тем менее прочна комплексная частица (ион или молекула).

Существует обратная величина, константа устойчивости комплексного иона (молекулы), в ней числитель и знаменатель меняются местами. Так как это константа равновесия обратной реакции.

Категория: Фундамент | Просмотров: 2234 | Добавил: Chemadm | Теги: комплексные соединения, координационные связи | Рейтинг: 4.8/21
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]