Komplexné zlúčeniny

Zhrnutie prednášky

Ciele. Vytvárať predstavy o zložení, štruktúre, vlastnostiach a nomenklatúre komplexných zlúčenín; rozvíjať zručnosti pri určovaní stupňa oxidácie komplexotvorného činidla, zostavovaní rovníc pre disociáciu komplexných zlúčenín.
Nové koncepty: komplexná zlúčenina, komplexotvorné činidlo, ligand, koordinačné číslo, vonkajšie a vnútorné sféry komplexu.
Vybavenie a činidlá. Stojan so skúmavkami, koncentrovaným roztokom amoniaku, roztokmi síranu meďnatého, dusičnanu strieborného, ​​hydroxidu sodného.

POČAS VYUČOVANIA

Laboratórne skúsenosti. Pridajte roztok amoniaku do roztoku síranu meďnatého. Kvapalina získa intenzívnu modrú farbu.

Čo sa stalo? Chemická reakcia? Doteraz sme nevedeli, že amoniak môže reagovať so soľou. Aká látka vznikla? Aký je jeho vzorec, štruktúra, názov? Do akej triedy zlúčenín patrí? Môže amoniak reagovať s inými soľami? Existujú podobné spojenia? Na tieto otázky si musíme dnes odpovedať.

Na lepšie štúdium vlastností niektorých zlúčenín železa, medi, striebra, hliníka potrebujeme znalosti o komplexných zlúčeninách.

Pokračujme v našej skúsenosti. Výsledný roztok je rozdelený na dve časti. Do jednej časti pridáme alkálie. Zrážanie hydroxidu meďnatého Cu (OH) 2 nie je pozorované, preto v roztoku nie sú žiadne dvakrát nabité ióny medi alebo ich je príliš málo. Z toho môžeme vyvodiť záver, že ióny medi interagujú s pridaným amoniakom a vytvárajú nejaké nové ióny, ktoré nedávajú nerozpustnú zlúčeninu s OH- iónmi.

Súčasne zostávajú ióny nezmenené. To možno vidieť pridaním roztoku chloridu bárnatého do roztoku amoniaku. Okamžite vypadne biela zrazenina BaSO 4.

Štúdie preukázali, že tmavomodrá farba roztoku amoniaku je spôsobená prítomnosťou komplexných 2+ iónov v ňom vytvorených pripojením štyroch molekúl amoniaku k iónu medi. Pri odparovaní vody sa 2+ ióny viažu na ióny a z roztoku vystupujú tmavomodré kryštály, ktorých zloženie vyjadruje vzorec SO 4 H 2 O.

Komplexné zlúčeniny sú zlúčeniny, ktoré obsahujú komplexné ióny a molekuly, ktoré môžu existovať v kryštalickej forme aj v roztokoch.

Vzorce molekúl alebo iónov komplexných zlúčenín sú zvyčajne uzavreté v hranatých zátvorkách. Komplexné zlúčeniny sa získavajú z bežných (nekomplexných) zlúčenín.

Príklady získania komplexných zlúčenín

Štruktúra komplexných zlúčenín sa uvažuje na základe koordinačnej teórie, ktorú v roku 1893 navrhol švajčiarsky chemik Alfred Werner, nositeľ Nobelovej ceny. Jeho vedecká činnosť prebiehala na univerzite v Zürichu. Vedec syntetizoval mnoho nových komplexných zlúčenín, systematizoval predtým známe a novo získané komplexné zlúčeniny a vyvinul experimentálne metódy na preukázanie ich štruktúry.

A. Werner (1866–1919)

V súlade s touto teóriou sa rozlišujú komplexné zlúčeniny komplexotvorné činidlo, externé A vnútorná sféra. Komplexotvorným činidlom je zvyčajne katión alebo neutrálny atóm. Vnútorná guľa sa skladá z určitého počtu iónov alebo neutrálnych molekúl, ktoré sú pevne viazané na komplexotvorné činidlo. Nazývajú sa ligandy. Počet ligandov určuje koordinačné číslo(KN) komplexotvorné činidlo.

Príklad komplexnej zlúčeniny

V príklade je zlúčenina S04H20 alebo CuS045H20 kryštalický hydrát síranu meďnatého.

Definujme zložky iných komplexných zlúčenín, napríklad K 4 .
(Odkaz. Látka so vzorcom HCN je kyselina kyanovodíková. Soli kyseliny kyanovodíkovej sa nazývajú kyanidy.)

Komplexotvorným činidlom je železitý ión Fe 2+, ligandy sú kyanidové ióny CN -, koordinačné číslo je šesť. Všetko napísané v hranatých zátvorkách je vnútorná guľa. Draselné ióny tvoria vonkajšiu sféru komplexnej zlúčeniny.

Povaha väzby medzi centrálnym iónom (atómom) a ligandmi môže byť dvojaká. Na jednej strane je spojenie spôsobené silami elektrostatickej príťažlivosti. Na druhej strane medzi centrálnym atómom a ligandami väzba môže byť vytvorená mechanizmom donor-akceptor analogicky s amóniovým iónom. V mnohých komplexných zlúčeninách je väzba medzi centrálnym iónom (atómom) a ligandmi spôsobená tak silami elektrostatickej príťažlivosti, ako aj väzbou vytvorenou v dôsledku nezdieľaných elektrónových párov komplexotvorného činidla a voľných orbitálov ligandov.

Komplexné zlúčeniny s vonkajšou sférou sú silné elektrolyty a vo vodných roztokoch disociujú takmer úplne na komplexný ión a ióny vonkajšia sféra. Napríklad:

SO 4 2+ + .

Pri výmenných reakciách prechádzajú komplexné ióny z jednej zlúčeniny do druhej bez zmeny ich zloženia:

SO4 + BaCl2 \u003d Cl2 + BaS04.

Vnútorná guľa môže mať kladný, záporný alebo nulový náboj.

Ak náboj ligandov kompenzuje náboj komplexotvorného činidla, potom sa takéto komplexné zlúčeniny nazývajú neutrálne alebo neelektrolytové komplexy: pozostávajú iba z komplexotvorného činidla a ligandov vnútornej gule.

Takýmto neutrálnym komplexom je napríklad .

Najtypickejšími komplexotvornými činidlami sú katióny d-prvky.

Ligandy môžu byť:

a) polárne molekuly - NH 3, H 2 O, CO, NO;
b) jednoduché ióny - F-, Cl-, Br-, I-, H-, H+;
c) komplexné ióny - CN -, SCN -, NO 2 -, OH -.

Zoberme si tabuľku, ktorá ukazuje koordinačné čísla niektorých komplexotvorných látok.

Nomenklatúra komplexných zlúčenín. V zlúčenine je najskôr pomenovaný anión a potom katión. Pri špecifikácii zloženia vnútornej gule sa v prvom rade nazývajú anióny, pričom k latinskému názvu sa pridáva prípona - O-, napríklad: Cl - - chlór, CN - - kyano, OH - - hydroxo, atď. Ďalej označované ako neutrálne ligandy a predovšetkým amoniak a jeho deriváty. V tomto prípade sa používajú tieto výrazy: pre koordinovaný amoniak - amín, na vodu - aqua. Počet ligandov je uvedený v gréckych slovách: 1 - mono, 2 - di, 3 - tri, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - hexa. Potom prejdú k názvu centrálneho atómu. Ak je centrálny atóm súčasťou katiónov, potom použite Ruské meno zodpovedajúci prvok a v zátvorkách označujú jeho oxidačný stav (rímskymi číslicami). Ak je centrálny atóm obsiahnutý v anióne, potom použitie Latinský názov prvok a na konci pridajte koniec - pri. V prípade neelektrolytov sa oxidačný stav centrálneho atómu neuvádza, pretože je jednoznačne určená z podmienky elektroneutrality komplexu.

Príklady. Na pomenovanie komplexu Cl 2 sa určuje oxidačný stav (S.O.)
X komplexotvorné činidlo - ión Cu X+ :

1 X + 2 (–1) = 0,X = +2, C.O. (Cu) = +2.

Podobne sa zistí oxidačný stav kobaltového iónu:

r + 2 (–1) + (–1) = 0,r = +3, S.O.(Co) = +3.

Aké je koordinačné číslo kobaltu v tejto zlúčenine? Koľko molekúl a iónov obklopuje centrálny ión? Kobaltové koordinačné číslo je šesť.

Názov komplexného iónu je napísaný jedným slovom. Oxidačný stav centrálneho atómu je označený rímskou číslicou umiestnenou v zátvorkách. Napríklad:

Cl 2 - chlorid tetraamín meďnatý (II),
NIE 3 – dusičnan dichlórakvatriammínkobaltnatý,
K 3 - hexakyanoželezitan (III) draslík,
K2 - tetrachloroplatnatan (II) draslík,
- dichlórtetraamínzinok,
H2 - kyselina hexachlórtínová.

Na príklade viacerých komplexných zlúčenín určíme štruktúru molekúl (iónové komplexotvorné činidlo, jeho S.O., koordinačné číslo, ligandy, vnútorné a vonkajšie sféry), pomenujeme komplex, zapíšeme rovnice elektrolytickej disociácie.

K 4 - hexakyanoželezitan draselný (II),

K 4 4K ++ 4– .

H - kyselina tetrachlórozlatitá (vzniká rozpustením zlata v aqua regia),

H H + + –.

OH - diaminhydroxid strieborný (táto látka sa podieľa na reakcii „strieborného zrkadla“),

OH + + OH-.

Na-tetrahydroxoaluminát sodík,

Na Na + + -.

Mnohé organické látky tiež patria ku komplexným zlúčeninám, najmä známym produktom interakcie amínov s vodou a kyselinami. Napríklad soli metylamóniumchloridu a fenylamóniumchlorid sú komplexné zlúčeniny. Podľa teórie koordinácie majú nasledujúcu štruktúru:

Tu je atóm dusíka komplexotvorným činidlom, atómy vodíka na dusíku a metylové a fenylové radikály sú ligandy. Spolu tvoria vnútornú sféru. Vo vonkajšej sfére sú chloridové ióny.

Mnohé organické látky, ktoré majú veľký význam v živote organizmov, sú komplexné zlúčeniny. Patria sem hemoglobín, chlorofyl, enzýmy a iní

Komplexné zlúčeniny sú široko používané:

1) v analytickej chémii na stanovenie mnohých iónov;
2) na separáciu určitých kovov a výrobu kovov vysokej čistoty;
3) ako farbivá;
4) na odstránenie tvrdosti vody;
5) ako katalyzátory dôležitých biochemických procesov.

II.1. Pojem a definícia.

Komplexné zlúčeniny sú najpočetnejšou triedou anorganických zlúčenín. Je ťažké poskytnúť stručnú a vyčerpávajúcu definíciu týchto zlúčenín. Komplexné zlúčeniny sa tiež nazývajú koordinačné zlúčeniny. V chémii koordinačných zlúčenín sa prelína organická a anorganická chémia.

Až do konca 19. storočia bolo štúdium komplexných zlúčenín čisto deskriptívne. 1893 Švajčiarsky chemik Alfred Werner vytvoril teóriu koordinácie. Jeho podstata je nasledovná: v komplexných zlúčeninách existuje pravidelné geometrické usporiadanie atómov alebo skupín atómov, nazývaných ligandy alebo adičné zlúčeniny, okolo centrálneho atómu - komplexotvorného činidla.

Chémia komplexných zlúčenín teda študuje ióny a molekuly pozostávajúce z centrálnej častice a okolo nej koordinovaných ligandov. Centrálna častica, komplexotvorné činidlo a s ním priamo spojené ligandy tvoria vnútornú sféru komplexu. V prípade anorganických ligandov sa ich počet najčastejšie zhoduje s koordinačným číslom centrálnej častice. Koordinačné číslo je teda celkový počet neutrálnych molekúl alebo iónov (ligandov) spojených s centrálnym atómom v komplexe.

Ióny mimo vnútornej sféry tvoria vonkajšiu sféru komplexnej zlúčeniny. Vo vzorcoch je vnútorná guľa uzavretá v hranatých zátvorkách.

K 4 4- - vnútorná guľa alebo komplexný ión

komplexná koordinácia iónov

Komplexotvorné činidlá sú:

1) kladné ióny kovov (zvyčajne d-prvky): Ag +, Fe 2+, Fe 3+, Cu 2+, Al 3+, Co 3+; a iné (látky tvoriace komplexy iónov).

2) menej často - neutrálne atómy kovov súvisiace s d-prvkami: (Co, Fe, Mn atď.)

3) niektoré atómy nekovov s rôznymi kladnými oxidačnými stavmi - B +3, Si +4, P +5 atď.

Ligandy môžu byť:

1) záporne nabité ióny (OH-, Hal-, CN-kyanoskupina, SCN-tiokyanoskupina, NH2-aminoskupina atď.)

2) polárne molekuly: H 2 O (názov ligandu je „aqua“), NH 3 („amín“),

CO ("karbonyl").

Komplexné zlúčeniny (koordinačné zlúčeniny) sú teda komplexné chemické zlúčeniny, ktoré obsahujú komplexné ióny tvorené centrálnym atómom v určitom oxidačnom stave (alebo s určitou valenciou) a pridružené ligandy.

II.2. Klasifikácia

I. Podľa povahy ligandov:

1. Aqua komplexy (H 2 O)

2. Hydroxokomplexy (OH)

3. Amínové komplexy (NH 3) - amoniak

4. Komplexy kyselín (so zvyškami kyselín - Cl -, SCN -, S 2 O 3 2- a iné)

5. Karbonylové komplexy (CO)

6. Komplexy s organickými ligandami (NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 atď.)

7. Aniónové halogenáty (Na)

8. Aminokomplexy (NH 2)

II. Podľa náboja komplexného iónu:

1. Katiónový typ - komplexný iónový náboj - kladný

2. Aniónový typ - náboj komplexného iónu je negatívny.

Pre správny pravopis komplexnej zlúčeniny je potrebné poznať oxidačný stav centrálneho atómu, jeho koordinačné číslo, povahu ligandov a náboj komplexného iónu.

II.3. Koordinačné číslo možno definovať ako počet σ - väzieb medzi neutrálnymi molekulami alebo iónmi (ligandmi) a centrálnym atómom v komplexe.

Hodnota koordinačného čísla je určená najmä veľkosťou, nábojom a štruktúrou elektrónového obalu komplexotvorného činidla. Najbežnejšie koordinačné číslo je 6. Je typické pre ióny: Fe 2+, Fe 3+, Co 3+, Ni 3+, Pt 4+, ​​Al 3+, Cr 3+, Mn 2+, Sn 4+.

K3, Na3, Cl3

hexakyanoželezitan (III) hexanitrokobaltát (III) hexaaquachromium (III) chlorid

draslík sodíka

Koordinačné číslo 4 sa nachádza v 2-nabitých iónoch a v hliníku alebo zlate: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+, Pt 2+, Au 3+, Al 3+.

(OH)2 - tetraammín meďnatý (II) hydroxid;

Na2-tetrahydroxokuprát sodný (II)

K2 - tetrajódmerkurát draselný (II);

H je hydrogéntetrachlóraurát (III).

Koordinačné číslo je často definované ako dvojnásobok oxidačného stavu komplexotvorného iónu: pre Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+ je koordinačné číslo 4; Ag +, Cu + - majú koordinačné číslo 2.

Na určenie, či je umiestnenie prvkov vo vnútornej alebo vonkajšej sfére, je potrebné vykonať kvalitatívne reakcie. Napríklad K3-hexakyanoželezitan(III) draselný. Je známe, že ión železa (+3) tvorí tmavočervenú farbu s tiokyanátom železa (tiokyanátom), aniónom tiokyanátu železa (+3).

Fe3+ +3 NH4SCN à Fe (SCN)3 + 3NH4+

Keď sa k roztoku hexakyanoželezitanu draselného pridá roztok tiokyanátu amónneho alebo draselného, ​​nepozoruje sa žiadna farba. To naznačuje neprítomnosť iónov železa Fe 3+ v roztoku v dostatočnom množstve. Centrálny atóm je naviazaný na ligandy kovalentnou polárnou väzbou (mechanizmus tvorby donor-akceptorovej väzby), takže k iónomeničovej reakcii nedochádza. Naopak, vonkajšia a vnútorná sféra sú spojené iónovou väzbou.

II.4. Štruktúra komplexného iónu z hľadiska elektrónovej štruktúry komplexotvorného činidla.

Analyzujme štruktúru katiónu tetraamínovej medi (II):

a) elektrónový vzorec atómu medi:

2 8 18 1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

b) elektronický vzorec katiónu Cu2+:

Cu 2+)))) ↓ ↓ ↓ ↓ 4p 0

4s o:NH3:NH3:NH3:NH3

CuS04 + 4: NH3-à SO4

SO 4 à 2+ + SO 4 2-

iónová väzba

cov. spojenie

podľa mechanizmu donor-akceptor.

Cvičenie na samoriešenie:

Nakreslite štruktúru komplexného iónu 3- podľa algoritmu:

a) napíšte elektrónový vzorec atómu železa;

b) napíšte elektrónový vzorec iónu železa Fe 3+, odstráňte elektróny z podúrovne 4s a 1 elektrón z podúrovne 3d;

c) znova prepíšte elektronický vzorec iónu a preneste elektróny 3d podúrovne do excitovaného stavu ich spárovaním v bunkách tejto podúrovne

d) spočítajte počet všetkých voľných buniek na 3d, 4s, 4p - podúrovňach

e) pod ne umiestnite kyanidové anióny CN - a nakreslite šípky od iónov k prázdnym bunkám.

II.5. Stanovenie náboja komplexotvorného činidla a komplexného iónu:

1. Náboj komplexného iónu sa rovná náboju vonkajšej gule s opačným znamienkom; on tiež sa rovná súčtu náboj komplexotvorného činidla a všetkých ligandov.

K 2 +2+ (- 1) 4 \u003d x x \u003d -2

2. Náboj komplexotvorného činidla sa rovná algebraickému súčtu nábojov ligandov a vonkajšej gule (s opačným znamienkom).

Cl x +02 + (–1)2 = 0; x=2-1=+1

SO 4 x + 4 0 -2 \u003d 0 x \u003d +2

3. Čím väčší je náboj centrálneho atómu a čím menší je náboj ligandu, tým väčšie je koordinačné číslo.

II.6. Nomenklatúra.

Existuje niekoľko spôsobov, ako pomenovať komplexné zlúčeniny. Vyberáme jednoduchší pomocou valencie (alebo oxidačného stavu) centrálneho atómu

II.6.1. Názov komplexných zlúčenín katiónového typu:

Komplexné zlúčeniny sú katiónového typu, ak je náboj komplexného iónu kladný.

Pri pomenovaní komplexných zlúčenín:

1) najprv sa koordinačné číslo volá pomocou gréckych predpôn (hexa, penta, tri);

2) potom nabité ligandy s pridaním koncovky "o";

3) potom neutrálne ligandy (bez koncovky "o");

4) komplexotvorné činidlo v ruštine v genitív označí sa jeho mocenstvo alebo oxidačný stav a potom sa zavolá anión. Amoniak - ligand sa nazýva "ammin" bez "o", voda - "aqua"

S04 tetraamín síran meďnatý;

Cl diamín strieborný (I) chlorid;

Cl3 - chlorid hexajódkobaltnatý;

Cl - oxalatopent aquaaluminium (III) chlorid

(okalát je dvakrát nabitý anión kyseliny šťaveľovej);

Cl 3 - hexaaqua železitý (III) chlorid.

II.6.2. Nomenklatúra komplexných zlúčenín aniónového typu.

Nazýva sa katión, koordinačné číslo, ligandy a potom komplexotvorné činidlo – centrálny atóm. Komplexotvorné činidlo sa po latinsky nazýva v nominatíve s koncovkou „at“.

K3 - hexafluoroželezitan draselný (SH);

Na3 - hexanitrokobaltát sodný (III);

NH4-amóniumditiokyanodikarbonylortuťnatý (I)

Neutrálny komplex: - pentakarbonyl železa.

PRÍKLADY A ÚLOHY NA SAMOSTATNÉ RIEŠENIE

Príklad 1. Klasifikujte, úplne charakterizujte a pomenujte nasledujúce komplexné zlúčeniny: a) K3-; b) Cl; V).

Riešenie a odpoveď:

1) K 3 - 3 ióny K + - vonkajšia guľa, jej celkový náboj je +3, 3- - vnútorná guľa, jej celkový náboj sa rovná náboju vonkajšej gule, brané s opačným znamienkom - (3-)

2) komplexná zlúčenina aniónového typu, pretože náboj vnútornej gule je záporný;

3) Centrálny atóm - komplexotvorné činidlo - ión striebra Ag +

4) Ligandy - dva dvojnásobne nabité zvyšky kyseliny tiosírovej H 2 S 2 O 3, označujú komplexy kyselín

5) Koordinačné číslo komplexotvorného činidla je v tomto prípade výnimočne 4 (dva kyslé zvyšky majú 4 valenčné σ - väzby bez 4 vodíkových katiónov);

6) Náboj komplexotvorného činidla je +1:

K 3: +1 3 + X + (-2) 2 \u003d 0 à X \u003d +1

7) Názov: – argentát draselný ditiosíran (I).

1) Cl - 1 ión - Cl - - vonkajšia guľa, jej celkový náboj je -1, - - vnútorná guľa, jej celkový náboj sa rovná náboju vonkajšej gule, brané s opačným znamienkom - (3+)

2) Komplexná zlúčenina katiónového typu, pretože náboj vnútornej gule je kladný.

3) Centrálny atóm - komplexotvorné činidlo - ión kobaltu Co, vypočítame jeho náboj:

: X + 0 4 + (-1) 2 = +1 à X = 0 +2 +1 = +3

4) komplexná zlúčenina zmiešaného typu, pretože obsahuje rôzne ligandy; komplex kyseliny (Cl - - zvyšok kyseliny chlorovodíkovej) a komplex amínu - amoniak (NH 3 - zlúčenina neutrálna voči amoniaku)

6) Názov je chlorid dichlórtetraamínkobaltnatý.

1) - žiadna vonkajšia guľa

2) Komplexná zlúčenina neutrálneho typu, keďže náboj vnútornej gule = 0.

3) Centrálny atóm - komplexotvorné činidlo - atóm volfrámu,

jeho náboj = 0

4) karbonylový komplex, keďže ligandom je neutrálna častica - karbonyl - CO;

5) Koordinačné číslo komplexotvorného činidla je 6;

6) Názov: – hexakarbonylwolfrám

Úloha 1. Opíšte komplexné zlúčeniny:

a) Li3Cr (OH)6]

b) ja 2

c) [Pt Cl 2 (NH 3) 2] a dajte im mená.

Úloha 2. Pomenujte komplexné zlúčeniny: NO 3,

K3, Na3, H, Fe3 [Cr (CN)6] 2

Chemický test – komplexné zlúčeniny – URGENTNÉ! a dostal najlepšiu odpoveď

Odpoveď od Nicka[guru]
Niektoré otázky sú nastavené nesprávne, napríklad 7,12,27. Preto odpovede obsahujú výhrady.
1. Aké je koordinačné číslo komplexotvorného činidla v komplexnom ióne +2?
O 6
2. Aké je koordinačné číslo komplexotvorného činidla v komplexnom ióne 2+?
B) 6
3. Aké je koordinačné číslo komplexotvorného činidla v komplexnom ióne 2+
B) 4
4. Aké je koordinačné číslo Сu²+ v komplexnom ióne +?
B) 4
5. Aké je koordinačné číslo komplexotvorného činidla v komplexnom ióne: +4?
B) 6
6. Určte náboj centrálneho iónu v komplexnej zlúčenine K4
B) +2
7. Aký je náboj komplexného iónu?
B) +2 - ak predpokladáme, že komplexotvorným činidlom je Сu (II)
8. Spomedzi solí železa určte komplexnú soľ:
A) K3
9. Aké je koordinačné číslo Pt4+ v komplexnom ióne 2+?
A) 4
10. Určte náboj komplexného iónu K2?
B) +2
11. Ktorá molekula zodpovedá názvu tetraammín meďnatý (II) dichlorid?
B) Cl2
12. Aký je náboj komplexného iónu?
D) +3 - ak predpokladáme, že komplexotvorným činidlom je Cr (III)
13. Spomedzi solí medi (II) určte komplexnú soľ:
B) K2
14. Aké je koordinačné číslo Co3+ v komplexnom ióne +?
B) 6
15. Určte náboj komplexotvorného činidla v komplexnej zlúčenine K3?
D) +3
16. Ktorá molekula zodpovedá názvu tetrajodhydrát draselný (II)?
A) K2
17. Aký je náboj komplexného iónu?
AT 2
18. Spomedzi solí niklu (II) určite komplexnú soľ:
B) SO4
19. Aké je koordinačné číslo Fe3+ v komplexnom ióne -3?
O 6
20. Určte náboj komplexotvorného činidla v komplexnej zlúčenine K3?
B) +3
21. Ktorá molekula zodpovedá názvu diamínchlorid strieborný?
B) Cl
22. Aký je náboj komplexného iónu K4?
B) -4
23. Spomedzi solí zinku určte komplexnú soľ
B) Na2
24. Aké je koordinačné číslo Pd4+ v komplexnom ióne 4+?
D) 6
25. Určte náboj komplexotvorného činidla v komplexnej zlúčenine H2?
B) +2
26. Ktorá molekula zodpovedá názvu hexakyanoželezitan draselný (II)?
D) K4
27. Aký je náboj komplexného iónu?
D) -2 - ak predpokladáme, že komplexotvorným činidlom je Co (II)
27. Spomedzi zlúčenín trojmocného chrómu určte komplexnú zlúčeninu
C) [Cr(H20)2(NH3)4]Cl3
28. Aké je koordinačné číslo kobaltu (III) v komplexnom ióne NO3?
B) 6
29. Určte náboj komplexotvorného činidla v komplexnej zlúčenine Cl2
A) +3
30. Ktorá molekula zodpovedá názvu tetrajódpalladát sodný (II)?
D) Na2

Odpoveď od James Bond[nováčik]
Bože môj

Odpoveď od Mačiatko...[guru]
Najnovšie číslo 30

Dnes som pracoval na tejto osvetlenej recenzii. Ak to bude niekomu užitočné - budem rád. Ak niekto nerozumie, nevadí.

Amoniaky sú komplexné zlúčeniny, v ktorých funkcie ligandov vykonávajú molekuly amoniaku NH3. Presnejší názov pre komplexy obsahujúce vo vnútornej sfére amoniak je amíny; molekuly NH 3 sa však môžu nachádzať nielen vo vnútornej, ale aj vo vonkajšej sfére zlúčeniny amoniaku.

Amónne soli a amoniaky sa zvyčajne považujú za dva typy komplexných zlúčenín podobného zloženia a mnohých vlastností, prvý - amoniak s kyselinami, druhý - hlavne amoniak so soľami ťažké kovy.

Amoniakové komplexy sa zvyčajne získavajú reakciou kovových solí alebo hydroxidov s amoniakom vo vodnej resp nevodné roztoky alebo spracovaním rovnakých solí v kryštalickom stave plynný amoniak: Napríklad amoniakový komplex medi vzniká ako výsledok reakcie:

Cu2+ + 4NH3 → 2+

Vytvorí sa chemická väzba molekúl amoniaku s komplexotvorným činidlom cez atóm dusíka, ktorá slúži ako darca osamelý pár elektrónov.

K tvorbe aminokomplexov vo vodných roztokoch dochádza postupne substitúcia molekúl vody vo vnútornej sfére akvakomplexov pre molekuly amoniaku:

2+ + NH3. H2O2+ + 2 H20;

2+ + NH3. H2O2+ + 2H20

Nemali by sme zabúdať na interakciu amoniaku so soľným aniónom. Reakcia tvorby tetraamoniaku meďnatého zo síranu meďnatého a vodného roztoku amoniaku je nasledovná:

CuS04 + 2NH3 + 2H20 \u003d Cu (OH)2 + (NH4)2S04

Cu(OH)2 + 4NH3 = (OH)2

Iný názov pre výslednú zlúčeninu je Schweitzerovo činidlo, v čistej forme je to výbušná zlúčenina, často používaná ako rozpúšťadlo pre celulózu a pri výrobe medeno-amoniakových vlákien.

Najstabilnejšie medzi komplexmi amoniaku:

3+ (b 6 \u003d 1.6. 10 35),

-[Cu (NH 3) 4] 2+ (b 4 \u003d 7.9.10 12),

2+ (b 4 \u003d 4.2. 10 9) a niektoré ďalšie.

Amoniak sa ničí akýmikoľvek vplyvmi, ktoré odstraňujú (pri zahrievaní) alebo ničia (pôsobením oxidačného činidla) molekulu amoniak, premieňajú amoniak v kyslom prostredí na amónny katión (amónny katión neobsahuje osamelé páry elektrónov a preto nemôže pôsobiť ako ligand), príp. viazať centrálny atóm komplex, napríklad vo forme zle rozpustnej zrazeniny:

Cl 2 \u003d NiCl 2 + 6 NH 3 ( G)

S04 + 6Br2 = CuS04 + 12 HBr + 2 N2 ( G)

SO 4 + 3 H 2 SO 4 \u003d NiSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4

(OH)2 + Na2S + 4 H20 \u003d CuS¯ + 2 NaOH + 4 NH3. H2O (4)

Amoniak sa líši tak zložením +, 2+, ako aj stabilitou vo vodných roztokoch, používajú sa v analytická chémia na detekciu a separáciu kovových iónov.

Pri zahrievaní (v závislosti od tlaku - od 80 do 140 ºС) a zníženom tlaku môžu amoniakáty meďnaté strácať amoniak a prechádzať z formy tetraammonátu do diaminátu, čo je znázornené na príklade amoniátov dusičnanu medi v experimentálnej práci (2).

Pri intenzívnejšom chemickom rozklade sa môže dusičnan meďnatý rozložiť na vodu, dusík a meď. Tabuľka 1 ukazuje porovnávacie charakteristiky tetraamiátu dusičnanu meďnatého a dusičnanu amónneho.

Stôl 1: Porovnávacie charakteristiky dusičnan meďnatý tetraamónny a dusičnan amónny (3)

Látka	Vzorec	Hustota (g/cm e)	Teplo tvorby (cal/mol)	Rovnica rozkladnej reakcie	Reakčné teplo rozkladu		Objem plynu (l/kg)
					kcal/mol	kcal/kg
dusičnanu amónneho	NH4NO3	1,73	87.3	2H20 para +N2+1/202
Dusičnan meďnatý tetraamoniak	[Cu(NH3)4] (N03) 2			6H20+3N2 + Cu w

Výrazne vyššie teplo tepelného rozkladu tetraammínu dusičnanu meďnatého (faktorom 1,6–1,7, počítané na jednotku hmotnosti) v porovnaní s NH 4 N0 3 naznačuje, že v nich možno pomerne ľahko iniciovať horiace alebo výbušné reakcie. V roku 1964 študoval Preller (4) citlivosť a niektoré výbušné vlastnosti amoniátov medi (II, kobalt (III) a nikel (II). Ukázalo sa, že tieto zlúčeniny majú výrazné výbušné vlastnosti a ich detonačná rýchlosť je 2400 —3500 m/ sek.

Vedci skúmali aj spaľovanie dusičnan tetraammonát meďnatý. Bod vzplanutia tejto zlúčeniny bol 288 °C pri rýchlosti zahrievania 20 °C/min. Schopnosť medeného amoniaku horieť pri vysoký krvný tlak(nie menej ako 60 atm.). Táto skutočnosť opäť potvrdzuje predložený návrh, podľa ktorého je akýkoľvek chemický systém, v ktorom je exotermický chemická reakcia, pri výbere vhodných podmienok by mal byť schopný v ňom šíriť spaľovaciu reakciu.

Meď (II) prítomná v tetraamíne sa môže redukovať na (I), čím sa získa monovalentný diamín medi. Príkladom takejto reakcie je interakcia modrého tetraamínu medi s hoblinami medi pri izbovej teplote, malom miešaní a žiadnej interakcii so vzduchom. Počas reakcie modrá farba zmizne.

(OH) 2 + Cu \u003d 2 (OH)

Diamín meďný sa pri interakcii so vzdušným kyslíkom ľahko oxiduje na tetrammín.

4(OH) + 2H20 + 02 + 8NH3 = 4(OH)2

Záver: takáto práca sa mala robiť už dávno. Dotkneme sa obrovskej vrstvy poznatkov o amoniátoch ťažkých kovov, najmä medi, ktoré by sme možno mali ďalej študovať popri našom vývoji a výskume.

Pozoruhodným príkladom je dizertačná práca SERGEEVA ALEKSANDRA ALEKSANDROVNA na tému: « VPLYV AMONIKA NA FOTOSYNTÉZU, PRODUKTIVITU POĽNOHOSPODÁRSKYCH PLODIEN A EFEKTÍVNOSŤ POUŽÍVANIA HNOJÍV“, kde sú podrobne dokázané výhody používania amoniaku ťažkých kovov ako hnojiva na zlepšenie produktivity a fotosyntézy rastlín.

Zoznam použitej literatúry:

1. Materiály zo stránky http://ru.wikipedia.org
2. Amoniáty dusičnanu meďnatého Cu(NH3)4(NO3)2 a Cu(NH3)2(NO3)2. Termolýza za zníženého tlaku. S.S. Dyukarev, I.V. Morozov, L.N. Rešetová, O.V. Guz, I.V. Archangelsky, Yu.M. Korenev, F.M. Spiridonov. Journal of Inorg.Chem. 1999
3. Zh 9, 1968 MDT 542,4: 541,49 ŠTÚDIUM SPAĽOVACÍCH SCHOPNOSTÍ AMONIÁTOV MEDENÝCH A KOBALTNÝCH DUSIČNANOV A. A. Shidlovsky a V. V. Gorbunov
4. N. R e 11 napr., Explosivsto "f., 12, 8, 173 (1964)
5. Materiály zo stránky http://www.alhimik.ru. Toolkit pre študentov (MITHT)
6. Workshopy zo stránky http://chemistry-chemists.com

Kapitola 17

17.1. Základné definície

V tejto kapitole sa zoznámite so špeciálnou skupinou komplexných látok tzv obsiahly(alebo koordinácia) spojenia.

V súčasnosti je striktná definícia pojmu „ komplexná častica" Nie Zvyčajne sa používa nasledujúca definícia.

Napríklad hydratovaný ión medi 2 je komplexná častica, pretože v skutočnosti existuje v roztokoch a niektorých kryštalických hydrátoch, je tvorený z iónov Cu 2 a molekúl H 2 O, molekuly vody sú skutočné molekuly a ióny Cu 2 existujú v kryštáloch. mnohých zlúčenín medi. Naopak, ión SO 4 2 nie je zložitá častica, pretože ióny O 2 sa vyskytujú v kryštáloch, ión S 6 však v chemických systémoch neexistuje.

Príklady iných komplexných častíc: 2 , 3 , , 2 .

Ióny NH 4 a H 3 O sú zároveň klasifikované ako komplexné častice, hoci ióny H v chemických systémoch neexistujú.

Niekedy sa komplexné častice nazývajú komplexné chemické častice, pričom všetky väzby alebo ich časť sa tvoria podľa mechanizmu donor-akceptor. Platí to pre väčšinu komplexných častíc, ale napríklad v kamenci draselnom SO 4 v komplexnej častici 3 sa väzba medzi atómami Al a O skutočne vytvára podľa mechanizmu donor-akceptor, zatiaľ čo v komplexnej častici je iba elektrostatický (ión-dipól) interakcia. Potvrdzuje to existencia komplexnej častice podobnej štruktúry v železno-amónnom kamenci, v ktorej je možná iba interakcia ión-dipól medzi molekulami vody a iónom NH4.

Podľa náboja môžu byť komplexnými časticami katióny, anióny a tiež neutrálne molekuly. Komplexné zlúčeniny obsahujúce takéto častice môžu patriť do rôznych tried chemikálií (kyseliny, zásady, soli). Príklady: (H 3 O) - kyselina, OH - zásada, NH 4 Cl a K 3 - soli.

Typicky je komplexotvorným činidlom atóm prvku, ktorý tvorí kov, ale môže to byť aj atóm kyslíka, dusíka, síry, jódu a iných prvkov, ktoré tvoria nekovy. Oxidačný stav komplexotvorného činidla môže byť kladný, záporný alebo nulový; keď z jednoduchších látok vznikne zložitá zlúčenina, nemení sa.

Ligandy môžu byť častice, ktoré pred vytvorením komplexnej zlúčeniny boli molekuly (H 2 O, CO, NH 3 atď.), anióny (OH, Cl, PO 4 3 atď.), ako aj katión vodíka. . Rozlišovať neidentifikovaný alebo monodentátne ligandy (spojené s centrálnym atómom cez jeden z jeho atómov, to znamená jednou väzbou), bidentátny(spojené s centrálnym atómom cez dva ich atómy, to znamená dvoma väzbami), trojzubý atď.

Ak sú ligandy neidentické, potom sa koordinačné číslo rovná počtu takýchto ligandov.

Cn závisí od elektrónovej štruktúry centrálneho atómu, jeho stupňa oxidácie, veľkosti centrálneho atómu a ligandov, podmienok pre vznik komplexnej zlúčeniny, teploty a iných faktorov. CN môže nadobúdať hodnoty od 2 do 12. Najčastejšie sa rovná šiestim, o niečo menej často - štyrom.

Existujú aj zložité častice s niekoľkými centrálnymi atómami.

Používajú sa dva typy štruktúrnych vzorcov komplexných častíc: označujúci formálny náboj centrálneho atómu a ligandov alebo označujúci formálny náboj celej komplexnej častice. Príklady:

Na charakterizáciu tvaru komplexnej častice sa používa myšlienka koordinačného mnohostenu (mnohostenu).

Koordinačné mnohosteny tiež zahŕňajú štvorec (KN = 4), trojuholník (KN = 3) a činku (KN = 2), hoci tieto obrázky nie sú mnohostenmi. Príklady koordinačných mnohostenov a zodpovedajúcich tvarovaných komplexných častíc pre najbežnejšie hodnoty CN sú znázornené na obr. 1.

17.2. Klasifikácia komplexných zlúčenín

Ako chemických látok komplexné zlúčeniny sa delia na iónové (niekedy sa nazývajú ionogénne) a molekulárne ( neiónové) spojenia. Iónové komplexné zlúčeniny obsahujú nabité komplexné častice – ióny – a sú to kyseliny, zásady alebo soli (pozri § 1). Molekulárne komplexné zlúčeniny pozostávajú z nenabitých komplexných častíc (molekúl), napríklad: alebo - je ťažké ich priradiť k akejkoľvek hlavnej triede chemikálií.

Komplexné častice, ktoré tvoria komplexné zlúčeniny, sú dosť rôznorodé. Preto sa na ich klasifikáciu používa niekoľko klasifikačných znakov: počet centrálnych atómov, typ ligandu, koordinačné číslo a iné.

Podľa počtu centrálnych atómov komplexné častice sa delia na jedno jadro A viacjadrový. Centrálne atómy častíc mnohojadrových komplexov môžu byť navzájom spojené buď priamo, alebo prostredníctvom ligandov. V oboch prípadoch tvoria centrálne atómy s ligandami jedinú vnútornú guľu komplexnej zlúčeniny:

Podľa typu ligandov sa komplexné častice delia na

1) Aquakomplexy, teda komplexné častice, v ktorých sú ako ligandy prítomné molekuly vody. Katiónové akvakomplexy m sú viac-menej stabilné, aniónové akvakomplexy sú nestabilné. Všetky kryštalické hydráty sú zlúčeniny obsahujúce vodné komplexy, napríklad:

Mg(Cl04)2. 6H20 je v skutočnosti (C104)2;
BeSO4. 4H20 je v skutočnosti S04;
Zn(Br03)2. 6H20 je v skutočnosti (Br03)2;
CuS04. 5H20 je v skutočnosti S04. H2O.

2) Hydroxokomplexy, teda komplexné častice, v ktorých sú ako ligandy prítomné hydroxylové skupiny, ktorými boli pred vstupom do komplexnej častice hydroxidové ióny, napríklad: 2 , 3 , .

Hydroxokomplexy sa tvoria z vodných komplexov, ktoré vykazujú vlastnosti katiónových kyselín:

2 + 40H = 2 + 4H20

3) Amoniak, teda komplexné častice, v ktorých sú ako ligandy prítomné skupiny NH 3 (pred vznikom komplexnej častice - molekuly amoniaku), napríklad: 2 , , 3 .

Amoniak možno získať aj z vodných komplexov, napríklad:

2 + 4NH3 \u003d 2 + 4 H20

Farba roztoku sa v tomto prípade mení z modrej na ultramarínovú.

4) acidokomplexy, teda komplexné častice, v ktorých sú ako ligandy prítomné kyslé zvyšky bezkyslíkatých aj kyslíkatých kyselín (pred vznikom komplexnej častice - anióny napr.: Cl, Br, I, CN, S 2, NO 2, S2032, C032, C2042 atď.).

Príklady tvorby komplexov kyselín:

Hg2 + 4I = 2
AgBr + 2S2032 = 3 + Br

Posledná uvedená reakcia sa používa vo fotografii na odstránenie nezreagovaného bromidu strieborného z fotografických materiálov.
(Pri vyvolávaní fotografického filmu a fotografického papiera sa neexponovaná časť bromidu strieborného obsiahnutého vo fotografickej emulzii vývojkou neobnovuje. Na jej odstránenie sa využíva táto reakcia (proces sa nazýva „fixácia“, keďže neodstránený bromid strieborný postupne sa rozkladá na svetle a ničí obraz)

5) Komplexy, v ktorých sú atómy vodíka ligandy, sú rozdelené do dvoch úplne odlišných skupín: hydrid komplexy a komplexy zahrnuté v kompozícii onium spojenia.

Pri tvorbe hydridových komplexov - , , - je centrálny atóm akceptorom elektrónov a hydridový ión je donorom. Oxidačný stav atómov vodíka v týchto komplexoch je –1.

V óniových komplexoch je centrálnym atómom donor elektrónu a akceptorom je atóm vodíka v oxidačnom stave +1. Príklady: H30 alebo - oxóniový ión, NH4 alebo - amónny ión. Okrem toho existujú substituované deriváty takýchto iónov: - tetrametylamóniový ión, - tetrafenylarzóniový ión, - dietyloxóniový ión atď.

6) karbonyl komplexy - komplexy, v ktorých sú ako ligandy prítomné skupiny CO (pred vznikom komplexu - molekuly oxidu uhoľnatého), napr.:, atď.

7) Halogenidový anión komplexy sú komplexy typu .

Ďalšie triedy komplexných častíc sa tiež rozlišujú podľa typu ligandov. Okrem toho existujú komplexné častice s ligandami rôznych typov; najjednoduchším príkladom je aqua hydroxokomplex.

17.3. Základy nomenklatúry komplexných zlúčenín

Vzorec komplexnej zlúčeniny je zostavený rovnakým spôsobom ako vzorec akejkoľvek iónovej látky: vzorec katiónu je napísaný na prvom mieste a anión na druhom mieste.

Vzorec komplexnej častice je napísaný v hranatých zátvorkách v nasledujúcom poradí: najprv sa umiestni symbol komplexotvorného prvku, potom sa umiestnia vzorce ligandov, ktoré boli katiónmi pred vytvorením komplexu, potom sa umiestnia vzorce ligandov, ktoré boli neutrálne molekuly pred vytvorením komplexu a po nich vzorce ligandov, ktoré vznikli pred vytvorením komplexu aniónmi.

Názov komplexnej zlúčeniny sa vytvára rovnakým spôsobom ako názov akejkoľvek soli alebo zásady (komplexné kyseliny sa nazývajú vodíkové alebo oxóniové soli). Názov zlúčeniny zahŕňa názov katiónu a názov aniónu.

Názov komplexnej častice obsahuje názov komplexotvorného činidla a názvy ligandov (názov sa píše v súlade so vzorcom, ale sprava doľava. Pre komplexotvorné činidlá v katiónoch sa používajú ruské názvy prvkov a v anióny, latinské.

Názvy najbežnejších ligandov:

H 2 O - akva	Cl - chlór	SO 4 2 - síran	OH - hydroxo
CO - karbonyl	Br - bróm	CO 3 2 - uhličitan	H - hydrido
NH3 - amín	N02 - nitro	CN - kyano	NIE - nitrózo
NO - nitrozyl	O2 - oxo	NCS - tiokyanato	H + I - hydro

Príklady názvov komplexných katiónov:

Príklady názvov komplexných aniónov:

2 - tetrahydroxozinkátový ión
3 – di(tiosulfato)argentát(I)-ión
3 – hexakyanochromát(III)-ión
– tetrahydroxodiquaaluminátový ión
– tetranitrodiaminkobaltátový (III)-ión
3 – pentakyanoakvaferát(II)-ión

Príklady názvov neutrálnych komplexných častíc:

Podrobnejšie pravidlá názvoslovia sú uvedené v referenčných knihách a špeciálnych príručkách.

17.4. Chemická väzba v komplexných zlúčeninách a ich štruktúra

V kryštalických komplexných zlúčeninách s nabitými komplexmi je väzba medzi komplexom a iónmi vonkajšej sféry iónová, zatiaľ čo väzby medzi zvyšnými časticami vonkajšej sféry sú intermolekulové (vrátane vodíkových väzieb). V molekulových komplexných zlúčeninách je väzba medzi komplexmi intermolekulárna.

Vo väčšine zložitých častíc sú väzby medzi centrálnym atómom a ligandmi kovalentné. Všetky alebo časť z nich sú tvorené podľa mechanizmu darca-akceptor (v dôsledku toho so zmenou formálnych poplatkov). V najmenej stabilných komplexoch (napríklad vo vodných komplexoch alkalických prvkov a prvkov alkalických zemín, ako aj amónia) sú ligandy držané elektrostatickou príťažlivosťou. Väzba v komplexných časticiach sa často označuje ako väzba donor-akceptor alebo koordinačná väzba.

Uvažujme o jeho vzniku pomocou akvakácie železitej ako príkladu. Tento ión vzniká reakciou:

FeCl2cr + 6H20 = 2 + 2Cl

Elektrónový vzorec atómu železa je 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6. Urobme diagram valenčných podúrovní tohto atómu:

Keď sa vytvorí ión s dvojitým nábojom, atóm železa stratí dva 4 s-elektrón:

Ión železa prijíma šesť elektrónových párov atómov kyslíka šiestich molekúl vody do voľných valenčných orbitálov:

Vznikne komplexný katión, ktorého chemickú štruktúru možno vyjadriť jedným z nasledujúcich vzorcov:

Priestorová štruktúra tejto častice je vyjadrená jedným z priestorových vzorcov:

Tvar koordinačného mnohostenu je osemsten. Všetky väzby Fe-O sú rovnaké. Predpokladaný sp 3 d 2 - hybridizácia atómu železa AO. Magnetické vlastnosti komplexu naznačujú prítomnosť nepárových elektrónov.

Ak je FeCl 2 rozpustený v roztoku obsahujúcom kyanidové ióny, potom reakcia pokračuje

FeCl2cr + 6CN = 4 + 2Cl.

Rovnaký komplex sa tiež získa pridaním roztoku kyanidu draselného KCN do roztoku FeCl2:

2 + 6CN \u003d 4 + 6H20.

To naznačuje, že kyanidový komplex je silnejší ako akvakomplex. Okrem toho magnetické vlastnosti kyanidového komplexu naznačujú neprítomnosť nespárovaných elektrónov z atómu železa. To všetko je spôsobené mierne odlišnou elektronickou štruktúrou tohto komplexu:

"Silnejšie" CN ligandy vytvárajú silnejšie väzby s atómom železa, energetický zisk stačí na "porušenie" Hundovho pravidla a uvoľnenie 3 d-orbitály pre osamelé páry ligandov. Priestorová štruktúra kyanidového komplexu je rovnaká ako u akvakomplexu, ale typ hybridizácie je odlišný - d 2 sp 3 .

"Sila" ligandu závisí predovšetkým od elektrónovej hustoty oblaku osamelého elektrónového páru, to znamená, že sa zvyšuje so zmenšovaním veľkosti atómu, so znižovaním hlavného kvantového čísla závisí od typu hybridizácie EO a na niektorých ďalších faktoroch. Najdôležitejšie ligandy môžu byť zoradené tak, aby sa zvýšila ich "sila" (akýsi "rad aktivity" ligandov), táto séria sa nazýva spektrochemický rad ligandov:

I; Br; : SCN, Cl, F, OH, H20; : NCS, NH3; SO 3 S : 2 ; : CN, CO

Pre komplexy 3 a 3 vyzerajú schémy tvorby takto:

Pre komplexy s CN = 4 sú možné dve štruktúry: štvorsten (v prípade sp 3-hybridizácia), napríklad 2 a plochý štvorec (v prípade dsp 2 hybridizácia), napríklad 2.

17.5. Chemické vlastnosti komplexných zlúčenín

Pre komplexné zlúčeniny sú v prvom rade charakteristické rovnaké vlastnosti ako pre bežné zlúčeniny rovnakých tried (soli, kyseliny, zásady).

Ak je zlúčenina kyselina, potom je to silná kyselina; ak je to zásada, potom je zásada silná. Tieto vlastnosti komplexných zlúčenín sú určené iba prítomnosťou iónov H 3 O alebo OH. Okrem toho komplexné kyseliny, zásady a soli vstupujú do bežných výmenných reakcií, napríklad:

SO4 + BaCl2 \u003d BaS04 + Cl2
FeCl3 + K4 = Fe43 + 3KCl

Posledná z týchto reakcií sa používa ako kvalitatívna reakcia na Fe3 ióny. Výsledná látka nerozpustná v ultramaríne sa nazýva "pruská modrá" [systematický názov je hexakyanoželezitan železitý-draselný].

Okrem toho samotná komplexná častica môže vstúpiť do reakcie a čím aktívnejšie, tým je menej stabilná. Zvyčajne ide o substitučné reakcie ligandu, ktoré sa vyskytujú v roztoku, napríklad:

2 + 4NH3 \u003d 2 + 4H20,

ako aj acidobázické reakcie ako napr

2 + 2H30 = + 2H20
2 + 20H = + 2H20

Vzniknutý v týchto reakciách sa po izolácii a vysušení mení na hydroxid zinočnatý:

Zn(OH)2 + 2H20

Posledná reakcia je najjednoduchším príkladom rozkladu komplexnej zlúčeniny. V tomto prípade beží pri izbovej teplote. Iné komplexné zlúčeniny sa zahrievaním rozkladajú, napríklad:

SO4. H2O \u003d CuSO4 + 4NH3 + H20 (nad 300 °C)
4K 3 \u003d 12 KNO 2 + 4CoO + 4NO + 8NO 2 (nad 200 o C)
K2 \u003d K2Zn02 + 2H20 (nad 100 °C)

Na posúdenie možnosti substitučnej reakcie ligandu sa môže použiť spektrochemický rad, ktorý sa riadi skutočnosťou, že silnejšie ligandy vytláčajú slabšie z vnútornej sféry.

17.6. Izoméria komplexných zlúčenín

Izoméria komplexných zlúčenín súvisí
1) s možným odlišným usporiadaním ligandov a častíc vonkajšej gule,
2) s inou štruktúrou najzložitejšej častice.

Prvá skupina zahŕňa hydratovaný(všeobecne solvát) A ionizácia izoméria, k druhému - priestorové A optický.

Hydrátová izoméria je spojená s možnosťou rôznej distribúcie molekúl vody vo vonkajších a vnútorných sférach komplexnej zlúčeniny, napríklad: (červeno-hnedá farba) a Br 2 (modrá farba).

Ionizačná izoméria je spojená s možnosťou rozdielnej distribúcie iónov vo vonkajšej a vnútornej sfére, napríklad: SO 4 (fialová) a Br (červená). Prvá z týchto zlúčenín tvorí zrazeninu, ktorá reaguje s roztokom chloridu bárnatého a druhá - s roztokom dusičnanu strieborného.

Priestorová (geometrická) izoméria, inak nazývaná cis-trans izoméria, je charakteristická pre štvorcové a oktaedrické komplexy (pre tetraedrické je to nemožné). Príklad: cis-trans štvorcová komplexná izoméria

Optická (zrkadlová) izoméria sa v podstate nelíši od optickej izomérie v organickej chémii a je charakteristická pre tetraedrické a oktaedrické komplexy (nemožné pre štvorcové).