КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

часто из солей:
Cu(OH)2 + 4NH3  [Cu(NH3)4](OH)2

Al(OH)3 + NaOH +

2H2O  Na[Al(OH)4(H2O)2]

Fe + 5CO  [Fe(CO)5]

у них внутренней координационной сферы.
Внутренняя координационная сфера состоит из комплексообразователя

и лигандов.
Комплексообразователь – центральный ион или атом.
Лиганды – молекулы или ионы непосредственно связанные с комплексообразователем.
Строение внутренней координационной сферы
комплексного соединения [Cu(NH3)4](ОН)2

]

СТРОЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

комплексообразователя и лигандов и может быть положительным, отрицательным и нулевым

координационной сферы

строго определенным образом.
В состав внутренней координационной сферы катиона кобальта входят

два хлорид-иона и четыре молекулы аммиака. Координационная сфера имеет форму октаэдра.
Определите заряд внутренней координационной сферы.
+1

образует с лигандами, называют координационным числом комплексообразователя.
[Cu(NH3)4](OH)2
координационое число

равно 4;
Na[Al(OH)4(H2O)2]
координационое число равно 6.
Число химических связей, которые лиганд образует с комплексообразователем, называют дентатностью лиганда.
NH3, H2O, OH- - монодентатные лиганды, образуют по одной связи с комплексообразователем.

образуются в следующем порядке:
Сначала называют анион, а затем катион комплексного

соединения, так же как это делают в названиях простых солей:
NaCl – хлорид натрия
справа налево
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроскид ?
справа налево

части справа налево:
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид ?
Число лигандов обозначают греческими числовыми

приставками:
1 – моно (эту приставку часто не называют), 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса, 7 – гепта, 8 – окта.
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетра ?
Названия наиболее распространенных лигандов:
NH3 - аммин, H2O – аква , CO - карбонил, F- - фторо, Cl- - хлоро, Br- - бромо, I- - иодо, OH- - гидроксо, CN- - циано, NO2- - нитро.
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетрааммин ?

НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

заряжена положительно, то комплексообразователь называют по-русски в родительном падеже;
если

координационная сфера заряжена отрицательно, то комплексообразователь называют по-латыни, при этом окончание -(и)ум отбрасывают и заменяют его на окончание
–ат;
если координационная сфера имеет нулевой заряд, то комплексообразователь называют по-русски в именительном падеже.
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетраамминмеди ?

НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

окисления комплексообразователя:
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетраамминмеди(II)
НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

комплексных соединений: ионы внешней координационной сферы отщепляются полностью и необратимо,

как при диссоциации сильного электролита:
[Ag(NH3)2]NO3  [Ag(NH3)2]+ + NO3

Внутренняя координационная сфера диссоциирует по ступеням и обратимо:
[Ag(NH3)2]+ ⇄ [AgNH3]+ + NH3
[AgNH3]+ ⇄ Ag+ + NH3

констант равновесия).
Различают частные и общие константы равновесия.
Частные константы равновесия характеризуют

каждую из ступеней диссоциации внутренней координационной сферы.
Для первой ступени диссоциации:
[Ag(NH3)2]+ ⇄ [AgNH3]+ + NH3

К1нест =

Общая константа нестойкости равна произведению частных констант нестойкости:
нест =

К1нестК2нест
Чем меньше числовое значение константы нестойкости, тем больше устойчивость комплексного соединения в водном растворе.
Даны константы нестойкости двух комплексных соединений:
([AgBr2]) = 7,810-8 и ([AgCl2]) = 1,76 10-5
Какое из них устойчивее в водном растворе?

КОНСТАНТЫ НЕСТОЙКОСТИ

устойчивости:

уст =
Дано числовое значение константы нестойкости:
нест = 110-12
Найти числовое

значение константы устойчивости.
уст = 11012

K1нест =

связи между комплексообразователем и лигандами считают ковалентными связями, образованными по

донорно-акцепторному механизму. Для примера рассмотрим химические связи в гексафтороалюминат-ионе [AlF6]3-, который является внутренней координационной сферой минерала криолита Na3[AlF6].

Кристаллы криолита, достигающие 2 см,
добытые в Ивигтуте, Южная Гренландия

Al3+, который образуется в результате потери атомом алюминия трех валентных

электронов:
Al0 – 3e  Al3+
поэтому все орбитали 3-го энергетического уровня в катионе Al3+ свободны, и этот катион проявляет свойства акцептора

Al0 - 3e  Al3+(акцептор)

F0 + e  F(донор)

В каждом фторид-ионе имеется четыре несвязывающих электронных пары, поэтому анионы F проявляют свойства доноров.

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ

F в анионе [AlF6] одинаковы, следовательно орбитали катиона Al3+ гибридизуются.

Для образования шести связей
Al ─ F нужно шесть гибридных орбиталей, поэтому имеет место sp3d2-гибридизация.
При перекрывании шести
sp3d2-гибридных орбиталей катиона Al3+ и шести р-орбиталей анионов F образуется гексафтороалюминат(III)-ион, имеющий форму октаэдра:

атомов в молекуле или ионе лиганда.
Например, в бидентатных лигандах имеется

два донорных атома.
Бидентатные лиганды могут образовывать две связи с комплексообразователем.

хелатами или клешневидными комплексами (chele по-гречески – клешня).
В хелатах существуют

хелатные циклы.
Хелаты – очень прочные комплексные соединения.
На рисунке – [Fe(ox)3]3-, где ох – сокращенное обозначение оксалат-иона в качестве лиганда.

и гем гемоглобина, в которых лиганды имеют похожую природу и

строение. В обоих комлексных соединениях основу лигнадов образует плоский тетрадентаный макроцикл – порфирин, в котором имеется четыре донорных атома азота.

ПРИРОДЕ

Fe2+.
Гем гемоглобина
Гемы расположены вблизи поверхности
белковой глобулы в специальных карманах,

образованных складками
полипептидных цепочек глобина.