Связь в комплексных соединениях

Название и классификация комплексных соединений.

Для того чтобы назвать комплексное соединение, используется номенклатура разработанная Вериером:

1. всегда сначала называют анион (в именительном падеже), а затем катион (в родительном падеже).

2. если в соединение входит комплексный катион, то сначала называют лиганды – нейтральные молекулы, входящие в комплекс. При этом аммиак называют амин (его называют первым), воду - аква, если лигайдов несколько, то сперва называют их число на греческом языке: 2-ди, 3-три, 4-тетра, 5-кейта, 6-гекса, 8-окта. Следующими называют лиганды - ионы, входящие в комплексного соединеия, добавляя к ним окончание – (о): СN^- циано,NO₂^- нитро, Сl^- хлоро, ОН^- гидроксо, H⁺ гидро, O^2- оксо, S^2- тио, SCN^- циано, и так далее.

анионные лиганды анион (или его корень) + О	нейтральные лиганды	катионные лиганды
CH3COO^  ацетато CN^  циано C2O4^2 оксалато NO^  нитрозо Cl^  хлоро H^  гидридо NO2^- нитро O2^2 пероксо OH^  гидроксо SO3^2 сульфито NH2^ амино Иногда анионные лиганды имеют специальные названия, например O^2 оксо, S^2 тио, HS^  меркапто,CH3^  метил	H2O  аква NO  нитрозил SO2  диоксосера NH3  аммин CO  карбонил PF3  трифторофосфор C2H4  этилен N2H4  гиидразин	N2H5^+  гидразиний NO^+  нитрозилий NO2^+  нитроилий H^+  гидро

3. название иона комплексообразователя (на русском языке), в скобках указывается степень окисления. Например: [Аg(NН₃)₂]С1 - хлорид диамин серебра (I), [Р1С1(NН₃)₅]С1₃ хлорид пентаамино хлоро платины (IV).

если в соединение входит комплекс анион.

1. сначала называют лиганды (нейтральные), затем лиганды (ионы), с греческими числительными.

2. называют ион комплексообразователь, с добавлением окончания - ат, затем указывается степень окисления в скобках.

3. указывается катион внешней сферы. Например: К[Аg(СN)₂] – дициано аргенат (I) калия.

NН₄[Сr(NСS)₄(NH₃)₂] - диамин тетроциано хромат (III) аммония.

Комплексных соединения известно очень много, их можно классифицировать по многим признакам, но на практике при их классификации исходят из природы лигандов. Рассмотрим важнейшие типы этой классификации:

1. аквакомплексы – соединения у которых лиганды молекулы Н₂О. [А1(Н₂О)_б]С1₃.

2. ацидокомплексы – лиганды кислотные остатки. К₂[РtС1₆].

3. аммиакаты и аммиаты - лиганды молекулы аммиака или ионы аммония. [Сu(NH₃)₄](ОН)₂.

4. полигаллогениды - комплексообразователь ион галогена, лиганды – молекулы галогена К[I(I₂)].

5. многоядерные комплексные соединения - содержат два или несколько ионов комплексообразователя, одного или разных элементов [(NН₃)₅СоNН₂Со(NН₃)₅]С1₅

6. циклические или хелатные соединения, которые во внутренней сфере содержат циклы.

Химия комплексных соединений — один из обширных разделов неорганической химии. Начало изучению комплексных соединений положил швейцарский химик Вернер (1893 г.), который разработал основы координационной теории. Он выделял простые соединения, или соединения первого порядка, как образованные в соответствии со стехиометрической валентностью элементов, я комплексные соединения, или соединения высшего порядка, в которых атомы тех же элементов присоединяют большее число партнеров по свиязи (атомов или групп атомов). Четкой границы между комплексными и простыми соединениями нет.

Комплексное соединение состоит из разнозаряженных внешней и внутренней сферы (собственно комплекса), встречаются также нейтральные комплексы. Формулу комплекса записывают в квадратных скобках в комплексе различают центральный атом (заряженный или нейтральный) и другие атомы или группы атомов (заряженные или нейтральные) — лиганды, которые связаны с центральным атомом ковалентно по донорно-акцепторному механизму.

Если лиганд образует одну s -связь с центральным атомом, то число таких лигандов равно координационному числу центрального атома. Заряд всего комплекса определяется суммарный зарядом всех лигандов (если они — ионы) и зарядом центрального атома, выраженным степенью окисления соответствующёго элемента.

Центральный атом может быть атомом неметалла или металла. Комплексные соединения с центральными атомами неметаллов. Такие комплексные соединения образуются из молекул простых соединений и дополнительных частиц лиманда. Например: ВF₃+4F^-=[ВF₄]^-

Комплексный ион [ВF₄]^- существует в растворе и в узлах кристаллических решеток такого комплексного соединения, как К[ВF₄] — тетрафтороборат (III) калия.

Орбитальная модель атома и метод валентных связей позволяет объяснить образование этих комплексов следующим образом. Атом бора В(2s²2р¹) переходит в возбужденные состояния В*{2s¹2р²) и формирует s-связи по равноценному механизму с тремя и пятью атомами фтора F(2s²2р⁵). Поученные молекулы простого соединения ВF₃ присоединяют по одному фторид-иону F^-([2s²2р⁶). Возникают комплексные ионы [ВF₄]^- (рис. 31(24)).

Рис. Возникновение комплекса [ВF₄]^-

Ион [ВF₄]^- имеет тетраэдрическую форму, так как атом бора находится в sp³-гибридизации. Образовавшиеся комплексные ионы устойчивее исходных молекул ВF₃, поскольку окружение атомов B в комплексах более симметрично. Все четыре связи В—F в комплексе [ВF₄]^- одинаковы.

Тот же вывод дает применение метода молекулярных орбиталей, который рассматривает все общие электронные пары — 4 пары в [ВF₄]^- как находящиеся на соответственно пятицентовых связывающих молекулярных орбиталях.

Комплексные соединения с центральными атомами металлов. Такие соединения широко известны и распространены. Чаще всего внутренняя сфера в этих комплексных соединениях заряжена, т. е. представляет собой либо комплексный катион, либо комплексный анион. Вместе с какой-либо внешней сферой комплексные ионы образуют комплексные соли.

Дата добавления: 2013-12-13