ТОП 10:

Классификация лигандов по дентантности



(1) монодентантные лиганды:

а) анионы: OH‾, H‾, F‾, Cl‾, Br‾, I‾, CN‾, CNS‾, NO2‾, NO3‾;

б) молекулы: NH3, H2O, CO;

в) катионы: NH2NH3+.

(2) бидентантные лиганды:

а) анионы: SO42‾, C2O42‾, CO32‾;

б) молекулы: NH2 – CH2 – CH2 – NH2 (этилендиамин)

NH2 – CH2 – COOH (глицин)

(3) полидентантные лиганды. Важнейшими из них являются комплексоны– аминополикарбоновые кислоты и их соли. К широко используемым комплексонам относится этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА),

 

а также ее динатриевая соль(Na2H2Y),известная как Трилон Б:

 

 

Комплексоны находят применение в медицине для лечения мочекаменной болезни. Они способны растворять камни, образующиеся в почках и мочевом пузыре. Процесс растворения оксалатного камня описывается уравнением:

CaC2O4 + Na2H2Y [CaY]2‾ + Na2C2O4 + 2 H+.

Комплексоны широко используются в аналитической химии. Например, метод комплексонометрии является одним из методов объемного анализа, в основе которого лежит реакция комплексообразования:

Me2+ + Na2H2Y ⇄MeY2‾ + 2 Na+ + 2 H+

Метод комплексонометрии позволяет определять содержание катионов металлов Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+ и др. в растворах и биологических жидкостях.

 

Классификация комплексных соединений

1) по природе лигандов

а) Комплексы с монодентантными лигандами:

• аммиакаты [Cu(NH3)4]Cl2

• аквакомплексы [Cu(H2O)4]SO4

• гидроксокомплексы Na[Al(OH)4]

• ацидокомплексы Na[Ag(CN)2]

• со смешанными лигандами [Pt(NH3)2Cl2]

б) Комплексы с би- и полидентантными лигадами. Особую группу составляют хелатные (клешневидные) комплексы, содержащие полидентантные лиганды, образующие замкнутые циклы.

Например, комплекс меди с этилендиамином:

Наиболее устойчивыми являются внутрикомплексные соединения, в которых часть связей металл - лиганд образованы по обменному, а часть ― по донорно-акцепторному механизму. Примером такого соединения является комплекс кальция с Трилоном Б, известный в медицине как тетацин:

 

Тетацин применяется в медицине как лекарственный препарат для детоксификации организма при отравлении тяжелыми металлами. Приведенное ниже уравнение описывает связывание токсичных катионов ртути в прочный комплекс, легко выводящийся из организма с мочой:

Hg2+ + [CaY]2‾ ® Ca2+ + [HgY]2.

2) По скорости образования комплексов:

(а) лабильные, образующиеся с высокой скоростью;

(б) инертные, образующиеся с низкой скоростью.

 

Номенклатура комплексных соединений

1) Вначале называют катионы, а затем анионы. Названия комплексных анионов заканчиваются суффиксом –ат.

2) В комплексном ионе сначала называют лиганды-анионы, затем лиганды-молекулы, затем лиганды-катионы: Лиганды - молекулы имеют специфические названия. Например, NH3 – аммин, H2O – аква, СО – карбонил.

Названия лигандов-анионов заканчиваются на – о:

OH‾ ― гидроксо NO2‾ ― нитро

NO3‾ ― нитрато CN‾ ― циано

СNS‾ ― родано SO42‾ ― сульфато

Катион-лиганд NH2NH3+ имеет название гидразиниум.

Названия некоторых комплексообразователей зависит от того, в состав катиона или аниона они входят (таблица 13).

 

Таблица 13 ― Название некоторых комплексообразователей

 

  Металл Название комплексообразователя
В комплексном катионе В комплексном анионе
Fe Hg Au Ag Cu Sn Pb Железо Ртуть Золото Серебро Медь Олово Свинец Феррат Меркурат Аурат Аргентат Купрат Станат Плюмбат

 

3) Степень окисления комплексообразователя указывают, если у металла их несколько.

Ниже приведены названия некоторых комплексных соединений:

Na[Al(OH)4] ―- натрий тетрагидроксоалюминат

[Cu(NH3)4]SO4 ― тетраамминмедь(II) сульфат

NH4[Co(NH3)2(NO2)4] ― аммоний тетранитродиамминкобальтат(III)

[Pt(NH3)2Cl2] ― дихлородиамминплатина

 

Строение КС

 

Строение комплексных соединений описывается либо в рамках метода валентных связей (метод ВС), либо с позиции теории кристаллического поля.С позиций метода ВС связи металл — лиганд являются ковалентными полярными, образованными по донорно-акцепторному механизму. Лиганды выступают в роли доноров электронных пар, а комплексообразователи — в роли их акцепторов. Схема взаимодействия металлов и лигандов представлена на рисунок 54.

 

 

Рисунок 54 — Схема взаимодействия металлов и лигандов

 

Конфигурация комплексного иона определяется типом гибридизации атомных орбиталей комплексообразователя (таблица 14).

 

Таблица 14 — Конфигурация комплексных ионов.

 

Координа-ционное число комплексообразо-вателя Тип гибриди-зации   Конфигурация комплексных ионов   Примеры
      sp   линейная   [Ag(NH3)2]+  
    sp3   dsp2   тетраэдрическая       Квадратно-плоскостная   [Zn(NH3)4]2+     [AuCl4]-  
    sp3d2   Октаэдрическая   [FeF6]3-   [Fe(CN)6]3-  

 

Теория кристаллического поля исходит из того, что металлы и лиганды связаны между собой силами электростатического притяжения. Эта теория рассматривает воздействие лигандов на d-орбитали иона-комплексообразова-теля. Если катион металла находится в симметричном магнитном поле, его d-орбитали имеют одинаковый запас энергии (являются вырожденными). Если ион находится в октаэдрическом, тетраэдрическом или другом несимметричном поле лигандов, то происходит расщепление его d-подуровня(рисунки 55-56).

Рисунок 55 — Расщепление d-подуровня в октаэдрическом поле

Рисунок 56 — Расщепление d-подуровня в тетраэдрическом поле

 

Величина энергии расщепления (∆) зависит от конфигурации комплекса и природы лиганда.







Последнее изменение этой страницы: 2016-06-23; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.175.191.150 (0.006 с.)