Основные типы комплексных соединений

Равновесие смещается в сторону образования более устойчивого комплекса, т.е. в сторону образования комплекса с меньшей константой нестойкости.

ПРИМЕР 14. Определить, в какую сторону смещается равновесие

Решение:

Значение констант нестойкости комплексных ионов равна:

Следовательно, комплексный ион – более устойчивый, и равновесие смещается в сторону образования этого иона

ПРИМЕР 15. Произойдет ли взаимодействие между растворами электролитов и с образованием комплексного иона?

Решение:

Если произойдет взаимодействие, то оно может быть выражено уравнением:

Находим значения констант нестойкости комплексных ионов:

Из сравнения констант нестойкости видно, что равновесие смещается в сторону более прочного иона. Взаимодействие между растворами электролитов и возможно.

ПРИМЕР 16. произойдет ли взаимодействие между растворами электролитов и?

Решение:

Предполагаемое взаимодействие может быть выражено уравнением:

Находим значения констант нестойкости комплексных ионов:

Более прочным является ион. Равновесие смещается в сторону образования этого иона

Следовательно, взаимодействие между указанными электролитами не произойдет.

С помощью констант нестойкости можно объяснить процесс разрушения комплексов в водных растворах.

Разрушение комплексного соединения может произойти при понижении концентрации одного из компонентов, входящих в состав комплекса.

Так, например, ион (К нест. =) устойчив в водных растворах при избытке аммиака. При добавлении в раствор азотной кислоты этот ион разрушается.

Это объясняется тем, что ионы водорода образуют с молекулами аммиака более прочный комплексный ион (К нест. =)

Концентрация молекул аммиака в растворе убывает и возрастает концентрация ионов серебра, которые образуют с ионами хлора осадок хлорида серебра.

Комплексный ион не разрушается при комнатной температуре в кислой среде, так как его константа нестойкости (К нест. =) меньше, чем константа нетойкости иона (К нест. =).

Разрушение комплексных соединений может наблюдаться также в результате окислительно-восстановительных реакций. При этом может произойти:

1. изменение степени окисления комплексообразователя

2. разрушение комплекса с образованием обычных соединений

3. выделение комплексообразователя в виде нейтрального атома

Комплексные соединения могут быть самыми разнообразными. В состав внутренней сферы могут входить ионы, нейтральные молекулы, а также те и другие вместе.

К важнейшим группам комплексных соединении относят аквакомплексы, аммиакаты, ацидокомплексы, гидроксокомплексы и соединения смешенного типа.

Аквакомплексы — комплексные соединения, в которых лигандами являются только молекулы воды. В воде ионы металлов существуют в гидратированном состояния. Это подтверждается изменением окраски при растворении веществ. Например, безводный сульфат меди в кристаллическом состоянии –– белое вещество, а его раствор за счет образования аквакомплекса окрашен в синий цвет. Изменение окрасим можно наблюдать при растворении в воде синих кристаллов безводного хлорида кобальта. Водный раствор этого вещества окрашен в розовый цвет, так как ионы кобальта (П) образуют аквакомплексы розового цвета

Аквакомплексы бывают настолько прочны, что при кристаллизации из водных растворов образуют кристаллогидраты. Так, сульфат меди и хлорид кобальта к в виде соединений

Однако не всегда имеются точные данные о расположения молекул воды в кристаллогидратах, поэтому в формулах кристаллогидратов молекулы воды принято записывать через точку

Аммиакаты — комплексные соединения, в которых лигандами являются только молекулы аммиака.

К наиболее устойчивым аммиакатам относятся гексаммины, образованные d -элементами со степенью окисления IV и III (Pr (IV), Cr (III), Co (III), Rh (III) и др.)

Менее устойчивые гексаммины образуют d -элементы элементами со степенью окисления II (Zn (II), Cd (II), Co (II), Ni (II) и др.).

Комплексов диамминового типа немного. Наиболее изучены из них и.

Аммиакаты железа, алюминия и некоторых других металлов неустойчив и в водных растворах разрушаются, превращаясь в аквакомплексы.

Ацидокомплексы — комплексные соединения, в которых лигандами являются только кислотные остатки.

Ацидокомплексы с координационным числом 6 образуют главным образом металлы со степенью окисления III и IV (Fe (III), Co (III), Cr (III), Pt (III), Sn (III) и др.), а также металлы и неметаллы со степенью окисления V (P (V), As (V), Nb (V), Ta (V) и др.). Например:

Соединения тетрацидового типа образуют главным образом металлы со степенью окисления II и III (Be (II), Zn (II), Cd (II), Pt (III), V (III), Au (III) и др.).

Например:

Диацидокомплексы образуют катионы

Например:

Гидроксокомплексы — комплексные соединения, в которых лигандами являются только гядрокскд-ионы. Такие комплексы образуются при взаимодействии амфотерных гидроксидов со щелочами.

Гидроксокомплексы с координатным числом 6 образуют главным образом амфотерные металлы со степенью окисления III и IV. Например:

Амфотерные металлы со степенью окисления II (реже III) образуют преимущественно комплексы с координатным числом 4. Примером таких соединений могут служить следующие комплексы:

Соединения смешанного типа имеют во внутренней сфере лиганды различных видов. Эти соединения получают путем последовательного замещения одних лигандов другими:

Циклические или хелатные (клешневидные) комплексы. В таких соединениях дидентатный или полидидентантный лиганд как бы захватывает комплексообразователь подобно клешням рака, образуя с ним ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму. Пример такого комплекса может служить этилендиаминовый комплекс двухвалентной платины.

Если комплексообразователь, при образовании хелатного комплекса, наряду с донорно-акцепторным механизмом образует ковалентную связь по обменному механизму, то такие комплексы называют внутрикомплексными соединениями.

Хелатные и внутрикомплексные соединения отличаются повышенной прочностью по сравнению с комплексами, в которых лиганды монодентатные.

Существуют также комплексные соединения с малоустойчивой внутренней сферой, которые в кристаллическом виде содержат группировки атомов, являющихся комплексными ионами, а в разбавленных растворах диссоциируют полностью на простые ионы. Такие соединения называют алюмокалиевые квасцы, соль мора и др. Диссоциация указанных солей протекает по уравнению:

Дата добавления: 2014-10-23