КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Принципи класифікації комплексних сполук
Комплексні сполуки належать до найбільшого та найрізноманітнішого класу неорганічних сполук. Саме різноманітність комплексних сполук робить недосконалою будь-яку їх класифікацію. Проте можна виділити найбільш важливі принципи, покладені в основу різних підходів до систематики комплексних сполук. 1. За належністю до певного класу сполук розрізняють комплексні кислоти (Н[АuСl4]), комплексні основи ([Аg(NН3)2]ОН), комплексні солі (К4[Fе(СN)6]). 2. За природою лігандів: аквокомплекси ([Ас(Н2О)6]Сl3); амінокомплекси ([Аg(NН3)2]Сl); ацидокомплекси (К2[РtСl6], К3[Fе(СN)6]; гідроксокомплекси (К3[Аl(ОН)6]). Між цими типами є перехідні ряди, які містять комплекси з різними лігандами. Для прикладу наведемо перехідний ряд між аміно- та ацидокомплекса- ми Кобальту (3+): [Со(NН3)6]Сl3, [Со(NН3)5Сl]Сl2, [Со(NН3)4Сl2]Сl, [Со(NН3)3Сl3], К[Со(NН3)2Сl4], К2[Со(NН3)Сl5], К3[СоСl6]. Розподіл іонів між внутрішньою та зовнішньою сферами можна визначити за зміною молярної електропровідності у ряді комплексів (рис. 13). З діаграми видно, що зі зменшенням кількості іонів у зовнішній сфері електропровідність спадає і стає мінімальною для неелектроліту. 3. За характером сумарного електростатичного заряду розрізняють комплекси трьох типів: катіонні ([Сu(NН3)2]+Сl–), аніонні (К2+[РtСl6]2–) та нейтральні ([Nі(СО)4]). Комплексні сполуки класифікують також за координаційною ємністю лігандів і за координаційним числом центрального атома. Але більш доцільно за основу класифікації брати природу центрального атома та характер його зв'язку з лігандами. За цим принципом комплекси поділяють на такі основні групи: 1. Моноядерні сполуки з позитивним ступенем окиснення центрального атома. До них відносять акво-, аміно-, ацидокомплекси.
2. Поліядерні сполуки, які містять два або кілька центральних атомів того самого або різних елементів з позитивним ступенем окиснення. Для них характерним є утворення місткових зв'язків через один, два або три ліганди. Тому моноядерні комплекси можуть з'єднуватися між собою вершинами, ребрами або гранями, як це показано на прикладі комплексів октаедричної будови (рис.14). Зв'язувальними містками можуть бути атоми чи групи –Сl, [(Н3N)5Со–О–О–Со(NН3)5]Вr4 є біядерним комплексом з однією містковою пероксогрупою. До поліядерних координаційних сполук належать також ізо- й гетеро-полікислоти та їхні солі з кисневими містками, наприклад, Н3[О3Р–О–МоО3], Н2[О3Сr–О–СrО3], Алюміній галогенід тощо. 3. Сполуки з негативним ступенем окиснення центрального атома. Це – полігалогеногеніди (Сs[І(І2)4]), політіосульфіди (Nа2[S3]), сполуки на основі полікарбонілометалів (Nа[Со(СО)4]) та дипіридилу (Lі[Ті(Dіру)3]). 4. Хелатні та внутрішньокомплексні сполуки містять бі- або полідентатний ліганд, який ніби "захоплює" центральний атом, утворюючи цикл: Наявність у хелатах циклічних угруповань значно збільшує їхню стійкість порівняно з аналогічними нециклічними. Найбільш стійкими є комплекси з п'яти- або шестичленними циклами (хелатний ефект і правило циклів Чугаєва, 1906). Внутрішньокомплексними сполуками називають циклічні сполуки нейтрального типу, в яких той самий ліганд сполучений звичайним і побічним зв'язками. Такі сполуки характерні для амінокарбонових кислот. Найпростіший їх представник – аміноацетатна кислота – з іонами Купруму утворює Купрум гліколят. Дуже стійкі комплекси утворюють метали з амінокарбоновими кислотами, в яких з Нітрогеном зв'язані кілька алкілкарбоксильних груп. Такі сполуки називають комплексонами. Наприклад, кисла натрієва сіль етилендіамінотетраацетатної кислоти (трилон Б) утворює з більшістю катіонів комплекси типу
До хелатних сполук відносять такі важливі для життя пігменти як хлорофіл рослин і гем крові, а також вітамін В12. 5. Сполуки з нульовим ступенем окиснення центральних атомів. До цієї групи відносять полікарбонілометали, наприклад [Fе(СО)5], дипіридилометали, наприклад [Сr(Dіру)3], деякі ціаніди, амінокомплекси тощо. 6. π-Комплекси містять ліганди з π-зв'язками (органічні ненасичені молекули), які координуються центральним атомом через систему π-зв'язків. Прикладом може бути сіль Цейзе (1827) – К[РtСl3(С2Н4)]. 7. Сандвічеві сполуки, будова яких нагадує сандвіч (бутерброд), оскільки їхні центральні атоми розташовані між площинами двох лігандів. Прикладами є дибензолохром Сr(С6Н6)2, бісциклопентадіенілоферум Fе(С5Н5)2, трикарбонілобензолохром (С6Н6)Сr(СО)3. 8. Кластерні сполуки, що містять угруповання з двох або кількох атомів металів, безпосередньо зв'язаних один з одним в облямуванні лігандів. Цим кластерні (гроноподібні) сполуки відрізняються від багатоядерних, у яких центральні атоми з'єднуються за допомогою лігандних містків. У кластерах, окрім прямих зв'язків між атомами металу, можуть бути й місткові. Найчастіше кластерні сполуки утворюють нижчі галогеніди та оксиди переважно перехідних металів, рідше полікарбонілометали, наприклад, Нg2Сl2, К2[RеСl8], Nb6О12, Ru3(СО)12, Мn2(СО)10. Будову кластерного комплексу [Мо6Сl8]4+ представлено на рис. 15. 9. Клатрати, або сполуки включення, утворені заглибленням молекул або атомів однієї речовини у вільні порожнини кристала або у порожнину великої молекули іншої речовини. Матрицями для утворення клатратів можуть бути лід, фенол, гідрохінон тощо. Прикладом клатратів є гідрат ксенону, граничний склад якого 4Хе×23Н2О. Клатрати мають змінний склад, оскільки він визначається ступенем заповнення порожнин у структурі основної речовини. До клатратів відносять і тектогідрати – кристалогідрати, що містять значну кількість води, наприклад, Nа2SО4×10Н2О, Nа2СО3×10Н2О тощо. Практично в порожнинах кристалічної ґратки льоду рівномірно розподілені протилежно заряджені іони. Внаслідок стягувальної дії іонів структура льоду стабілізується, що виявляється в підвищенні його температури плавлення більш як на 30°.
10. Адукти – комплексні сполуки, що утворюються в результаті реакції приєднання двох нейтральних молекул, одна з яких є донором, а друга акцептором електронів. Наприклад, кислотно-основна взаємодія за Льюїсом відбувається за схемою F3В +:NН3 = F3В:NН3. 11. Надкомплексні сполуки. Число лігандів у цих сполуках перевищує координаційне число комплексоутворювача. Прикладами можуть бути кристалогідрати СuSО4×5Н2О, FеSО4×7Н2О, ZnSО4×7Н2О тощо. Зокрема, у Купруму (2+) КЧ дорівнює шести і навколо атома координовані чотири молекули води у площині та два сульфат-іони по осі. П'ята молекула води виконує роль містка, який сполучає молекули води у площині з сульфат-іоном. Цю молекулу води записують у формулі після внутрішньої та зовнішньої сфер [Сu(Н2О)4]SО4×Н2О.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 625; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |