Модуль 5. Комплексные соединения

Комплексными соединениями называются определенные химические соединения, образованные сочетанием отдельных компонентов и представляющие собой сложные ионы или молекулы, способные к существованию как в кристаллическом, так и в растворенном состоянии. В молекуле комплексного соединения один из атомов, обычно положительно заряженный, занимает центральное место и называется комплексообразователем, или центральным атомом. В непосредственной близости к нему расположены (координированы) противоположно заряженные ионы или нейтральные молекулы, называемые лигандами. Комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу комплексного соединения. Общее число σ-связей, образуемых комплексообразователем с лигандами, называется координационным числом центрального иона. По числу σ - связей, образуемых лигандом с комплексообразователем, лиганды делятся на моно-, ди- и более дентатные лиганды.

За пределами внутренней сферы комплексного соединения находится его внешняя сфера, содержащая положительно заряженные ионы (если внутренняя сфера комплексного соединения заряжена отрицательно) или отрицательно заряженные ионы (если комплексный ион заряжен положительно); в случае незаряженной внутренней сферы внешняя сфера отсутствует.

Ионы, находящиеся во внешней сфере, связаны с комплексным ионом, в основном, силами электростатического взаимодействия и в растворах легко отщепляются подобно ионам сильных электролитов. Лиганды, находящиеся во внутренней сфере комплекса, связаны с комплексообразователем ковалентными связями, и их диссоциация в растворе осуществляется, как правило, в незначительной степени. Поэтому с помощью качественных химических реакций обычно обнаруживаются только ионы внешней сферы. В формулах комплексных соединений внутреннюю сферу отделяют от внешней квадратными скобками.

 

Пример 1.

Из раствора комплексной соли СоСl₂·5NH3 нитрат серебра осаждает только 2/з содержащегося в ней хлора. В растворе соли не обнаружено ионов кобальта и свободного аммиака. Измерение электрической проводимости раствора показывает, что соль распадается на три иона. Каково координационное строение этого соединения? Написать уравнение диссоциации комплексной соли.

 

Названия комплексных солей образуют по общему правилу: сначала называют анион, а затем — катион в родительном падеже. Название комплексного катиона составляют следующим образом: сначала указывают числа (используя греческие числительные: ди,три, тетра, пента, гекса и т. д.) и названия отрицательно заряженных лигандов с окончанием «о» (С1^- — хлоро, SO^2-₄,- сулъфато, ОН^- — гидроксо и т. п.); затем указывают числа и названия нейтральных лигандов, причем вода называется аква, а аммиак — аммин; последним называют комплексообразователь, указывая степень его окисленности (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя)/

Пример 2. Назвать комплексные соли.

 

 

 

Задачи

121. Из раствора комплексной соли PtCl_4· 6NH₃ нитрат серебра осаждает весь хлор в виде хлорида серебра, а из раствора соли Pt CI₄ -3NH₃ — только 1/4часть входящего в ее состав хлора. Написать координационные формулы этих солей, определить координационное число платины в каждой из них.

122. Написать в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения обменных реакций, происходящих между: а) К4 [Fe (СN)₆] и CuS04; б) Na3 [Co(CN)6] и FeS04; в) K3 [Fe(CN)6] и AgN03, имея

в виду, что образующиеся комплексные соли нерастворимы в воде.

123. Найти заряды комплексных частиц и указать среди них катионы, анионы: [Co(NH3)₅ CI], [Cr (NH3)₄PO₄],

[Ag(NH3)2], [Cr(OH)6], [Co(NH3)3(N02)3 ], [Cu(H20)4].

124. Написать координационные формулы следующих комплексных

соединений: а) дицианоаргентат калия; б) гексанитрокобальат(III) калия; в) хлорид гексаамминникеля(II); г) гексацианохромат (III) натрия; д) бромид гексаамминкобальта(Ш);

125. Написать формулы перечисленных комплексных неэлектролитов: а) тетраамминфосфатохром; б) диамминдихлороплатина; В) триамминтрихлорокобальт; г) диамминтетрахлороплатина. В каждом из комплексов указать степень окисленности комплексообразователя.

126. Вычислить концентрацию ионов Ag⁺ в 0,1 М растворе [Ag(NH3)2]N03, содержащем в избытке 1 моль/л NH3.

127. Вычислить концентрацию ионов кадмия в 0,1 М растворе K2[Cd(CN)4], содержащем, кроме того, 6,5 г/л KCN.

128. -130 Установить, в каких случаях произойдет взаимодействие между растворами указанных электролитов. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме:

128 а) К2 [Hg I₄] + КBr; б)K2[HgI4]+KCN;

129. в) [Ag(NH3)2] Cl + K₂ S2 O3 г) К [Ag (С N)2] + К2 S2 0 3

130 д) [Ag (С N)2] + N Н3; e) К [Ag(N02)2] + NH3;.