КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Молекулярные соединения, образующие комплексные ионы, способные к существованию как в растворе, так и в кристалле, называются комплексными. Строение комплексных соединений объясняет координационная теория. В комплексных соединениях различают внешнюю и внутреннюю (комплексный ион) сферы. Во внутренней сфере комплексных соединений:

1) центральное место занимает комплексообразователь – обычно положительно заряженный ион;

2) вокруг комплексообразователя расположены или координированы лиганды (адденды), т.е. ионы противоположного знака или нейтральные молекулы;

3) находится координационное число, показывающее, сколько лигандов удерживает комплексообразователь.

Во внешнюю сферу входят катионы или анионы. Комплексные соединения – неэлектролиты не имеют внешней сферы, например, [Pt(NH3)2Cl4]. Типичными комплексообразователями являются d-элементы: Ag+, Au+, Cu+, Cu2+, Hg2+, Cd2+, Zn2+, Fe2+ , Fe3+, Co2+, Ni2+, Pt4+ и другие, а также s,p – элементы ( Ве, Al, Sn, Pb). Важнейшими лигандами являются:

1) нейтральные молекулы, имеющие дипольный момент: Н2О, NН3, СО, NО и другие;

2) ионы СN-, NО2-, Сl-, Br-, J-, S2O32-, ОН-, СО32- и другие.

Значения координационного числа (КЧ) для некоторых ионов комплексообразователей приведены в таблице:

КЧ=2 КЧ=4 КЧ=6 КЧ=8
Ag+, Au+, Cu+ Cu2+, Hg2+, Cd2+, Ве2+ , Al3+, Pt2+ Zn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Pt4+, Сr3+ 2+, Ва2+, Sr2+, Ti4+

Как видно, чаще всего координационное число имеет значения 4 и 6. Заряд комплексного иона равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов. При этом заряд комплексообразователя принимается равным его степени окисления. Вследствие того, что любое комплексное соединение в целом электронейтрально, алгебраическая сумма зарядов внешней и внутренней сфер комплексного соединения равна нулю.

Пример 1. Вычислить заряды следующих комплексных ионов, образованных хромом (III): а) [CrCl(H2O)5]; б) [CrCl2(H2O)4]; в) [Cr(C2О4)2(H2O)2].

Решение.Заряд иона хрома (III) принимаем равным +3, заряд молекулы воды равен нулю, заряды хлорид- и оксалат-ионов соответственно равны -1 и -2. Составляем алгебраические суммы зарядов для каждого из указанных соединений: а) +3 + (-1) =+2; б) +3 +2(-1) = +1; в) +3 +2(-2) = -1.

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 нейтральных лигандов, причем вода называется аква, а аммиак – аммин. Затем указывают числа и названия отрицательно заряженных лигандов с окончанием «о» ( Cl- - хлоро, SO42- - сульфато, ОН- - гидроксо и т.д.); последним называют комплексообразователь, указывая его степень окисления (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя).

Пример 2. Назвать комплексные соли: [PtCl(NH3)3]Cl, [СоBr(NH3)5]SO4, Ва[Сr(SСN)4(NH3)2].

Решение. [PtCl(NH3)3]Cl – хлорид триамминхлороплатины (II); [СоBr(NH3)5]SO4 – сульфат пентамминбромокобальта (III); Ва[Сr(SСN)4(NH3)2] –диамминтетрароданохромат (III) бария.

В водных растворах комплексные соли диссоциируют в две стадии. Внешнесферная диссоциация комплексных солей происходит практически полностью с образованием комплекных ионов и ионов внешней сферы. Эта диссоциация называется первичной. Комплексные ионы, в свою очередь, под воздействием дополнительных внешних факторов, подвергаются вторичной диссоциации на центральный ион и лиганды. Вторичная диссоциация протекает незначительно и характеризуется константой равновесия, называемой константой нестойкости комплексного иона. Чем устойчивее комплексный ион, тем меньше его константа нестойкости.

Пример 3. Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комплексной соли [Ag(NH3)2]Cl. Составить выражение для константы нестойкости комплексного иона.

Решение. Первичная диссоциация протекает согласно уравнению:

[Ag(NH3)2]Cl→ [Ag(NH3)2]+ + Cl-

Комплексный ион, в свою очередь, подвергается вторичной диссоциации на центральный ион и лиганды: [Ag(NH3)2]+↔ Ag+ +2 NH3. Составим выражение для константы нестойкости комплексного иона:

.

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 10

Й уровень

386-390. Составить выражение для константы нестойкости комплексного иона А и определить в нем степень окисления иона – комплексообразователя:

Задачи  
А   [Fe(CN)6]4- [Hg(CN)4]2- [AuCl4] - [PtCl6] 2- [Fe(CN)6]3-

Й уровень

391-395. Составить координационную формулу комплексной соли с названием А и написать для нее уравнения первичной и вторичной диссоциации:

Задачи  
А   Дицианоарген-тат калия Гексанитро-кобальтат (III) калия Бромид гексамминко- бальта(III) Сульфат тетрамминкар-бонатохрома (III) Гексацианоферрат (III) калия

Й уровень

396-400. Составить уравнения первичной и вторичной диссоциации комплексного соединения А. Написать в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения обменных реакций, происходящих между веществами А и В, имея в виду, что образующиеся комплексные соли нерастворимы в воде. Дать названия продуктам реакции:

Задачи  
А   К4[Fe(CN)6] 3[Со(CN)6] К3[Fe(CN)6] 3[Со(CN)6] К4[Fe(CN)6]
B   CuSO4   Fe SO4   AgNO3 NiSO4   Zn SO4  

 








Дата добавления: 2016-01-09; просмотров: 2392;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.