Основные положения. Номенклатура

Координационные или комплексные соединения образуются путем сочетания отдельных, способных к самостоятельному существованию простых соединений, ионов или молекулярных групп. Координационными называют соединения, содержащие группу ионов или нейтральных молекул (лигандов), в определенном порядке размещенных (координированных) вокруг атома (иона) – комплексообразователя.

Система комплексообразователь –лиганды называется внутренней координационной сферой, обычно отделяемой квадратными скобками от внешней координационной сферы: K₄[Fe(CN)₆], [Cr(NH₃)₆]Cl₃, [PtCl₂(NH₃)₂], [Cr(CO)₆]. В целом комплексное соединение электронейтрально.

В качестве центрального иона-комплексообразователя, как правило, выступает ион d - и f -металла (Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺,Cr³⁺, Pt²⁺, Pt⁴⁺ и т.д.), а также ионы р -элементов (Al³⁺, B³⁺ и др.). Известны комплексы s -элементов, например, 103асполож, магния, калия, например, хлорофилл – Mg-порфириновые соединения (основной компонент фотосинтеза) и валиномицины – полиэфиры производные одноосновных карбоновых кислот (ионофоры) – способные к селективному связыванию K⁺. Природа центрального иона (электронная конфигурация, размер, степень окисления) определяет многие свойства комплексного соединения: окраску, термическую устойчивость, магнитные и другие свойства.

В качестве лигандов могут выступать различные как нейтральные частицы (NH₃, H₂O, CO и др.), так и заряженные ионы (OH^–, CN^–, NO₂^–, Cl^–, SO₄^2– и т.д.).

Важнейшим параметром комплексообразователя и всего координационного соединения является координационное число (кч), которое наряду со степенью окисления в комплексных соединениях служит еще одной его характеристикой. Координационным числом называют число лигандов, непосредственно присоединенных к центральному атому. Лиганды характеризуются дентатностью. К лигандам, способным занимать только одно координационное место (монодентатным), относятся H₂O, NH₃, однозарядные анионы CN^–, Hal^–, OH^– и т. П. Некоторые лиганды могут занимать более одного координационного места, если содержат два и более донорных (со свободной электронной парой) атома. Такие лиганды называют многодентатными: NH₂–CH₂–CH₂–NH₂ – этилендиамин, NH₂–CH₂–COO^–– глицинат. С учетом дентатности координационное число атома-комплексообразователя равно произведению числа лигандов во внутренней координационной сфере комплекса на их дентатность.

Координационное число зависит от природы центрального иона-комплексообразователя и лиганда: от их зарядов (чем выше заряд центрального иона и чем меньше заряд лиганда, тем больше координационное число) и от размеров (чем больше радиус центрального иона и меньше радиус лиганда, тем больше координационное число). Как правило, координационное число в 2 раза больше заряда иона-комплексообразователя.

Формула координационного иона или молекулы записывается, как правило, слева направо в следующей последовательности: центральный атом (ион), анионные, затем нейтральные лиганды с указанием их числа в виде правого нижнего индекса: [ML_mX_n]^q.

Координационные соединения бывают катионные [Cr(NH₃)]Cl₃, анионные K₄[Fe(CN)₆], катион-анионные [Cr(NH₃)₆][Fe(CN)₆] и нейтральные [PtCl₂(NH₃)₂].

Название координационного соединения электролита начинается с аниона, употребляемого в именительном падеже, затем следует название катиона в родительном падеже. Число лигандов каждого вида обозначается греческими приставками ди-, три-, тетра-, пента-, гекса-. Название комплексного аниона составляется из перечисления лигандов, корня латинского наименования центрального атома и суффикса –ат; в скобках римской цифрой обозначается степень его окисления или заряд координационного иона: K₂[CuCl₄] – тетрахлорокупрат (II) калия; в комплексном катионе металлу-комплексообразователю дается русское название: [Cr(H₂O)₆]Cl₃ – хлорид гексааквахрома (III). Название координационной частицы начинается с перечисления лигандов в алфавитном порядке в последовательности, обратной записи (справа налево). Лиганды сохраняют обычные названия, к анионным лигандам добавляется суффикс «-о», (CH₃COO^– – ацетато-, F^– – фторо-, OH^– – гидроксо-), кроме NH₃ – 103асп-, H₂O – аква-, CO – карбонил-, NO – нитрозил-. Например: [Co(NO₂)₂(NH₃)₄]Cl – хлорид тетрамминдинитритокобальта(III), [PtCl₄(H₂O)₂] – диакватетрахлорплатина (IV), [Cr(NH₃)₆][Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (III) гексамминхрома (III), K₃[AlF₆] – гексафтороалюминат (III) калия или гексафтороалюминат (III) калия.

Дата добавления: 2014-01-04