Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ




Читайте также:
  1. A,b-Непредельные карбонильные соединения
  2. III-яя глава: Режим, применяемый к почетным консульским должностным лицам и консульским учреждениям, возглавляемым такими должностными лицами.
  3. А). Одноболтовые соединения.
  4. Амидо- и нитросоединения
  5. БЕЛЕТ 21. Комплексные показатели надежности
  6. Бескислородные тугоплавкие соединения и сиалоны
  7. Билет 36. Комбинированные сварные соединения
  8. Виды PR кампаний, комплексные направления деятельности PR
  9. Виды гемоглобина и его соединения, их физиологическое значение.
  10. Влияние схемы соединения обмоток на работу трехфазных трансформаторов в режиме холостого хода

 

4.1. Строение комплексных соединений. Теория Вернера

 

В результате взаимодействия некоторых простых би­нарных соединений друг с другом образуются новые, бо­лее сложные соединения:

 

4KCN + Fe(CN)2 = K4[Fe(CN)6]; (a)

K2SO4 + Al2(SO4)3 = K2SO4 • Al2(SO4)3 = 2KAl(SO4)2. (б)

 

Среди образующихся новых сложных соединений разли­чают двойные соли (реакция б) и комплексные соединения (реакция а). Двойные соли отличаются от комплексных соединений характером диссоциации в водных растворах. Двойные соли устойчивы в твердом состоянии, но при растворении в воде диссоциируют на простые ионы, каждый из которых можно легко обнаружить:

 

KAl(SO4)2 → К+ + Аl3+ + 2 SO2-4 .

 

Комплексные соли при диссоциации образуют слож­ные комплексные ионы, которые способны существовать в растворе:

 

K4[Fe(CN)6] → 4K+ + [Fe(CN)6]4-.

 

В водном растворе K4[Fe(CN)6] имеются катионы К+ и анионы [Fe(CN)6]4-, но нельзя обнаружить ионы Fe2+ и CN- . Из этого следует, что они соединились и образовали сложный ион [Fe(CN)6]4- , который называется комплекс­ным. Состав комплексного соединения изображают хими­ческой формулой, в которой комплексный ион заключают в квадратные скобки. Образование двойных солей не ведет к существенным изменениям свойств исходных соедине­ний, из которых они образовались. Наоборот, образование комплексных соединений способствует появлению новых свойств, которые существенно отличаются от свойств ис­ходных соединений.

Однако отнесение соединений к двойным солям или к комплексным соединениям условно и может быть сделано однозначно лишь в предельных случаях, например для СаСl2 • ВаСl2 и K2[PtCl6].

Первая теория строения комплексных соединений была разработана швейцарским химиком А. Вернером в 1893 г. Особый тип валентных сил, на котором основано образование комплексных соединений, был назван Вернером координаци­онной связью, а теория получила название координационной.

Согласно теории Вернера, центральное место в ком­плексном соединении занимает комплексообразователь, или центральный атом. Комплексообразователями чаще всего являются катионы металлов. Наибольшую склонность к комплексообразованию проявляют ионы d-элементов: Ag+, Cu2+, Со3+, Со2+, Fe3+, Fe2+ и др. Вокруг цен­трального атома находятся (или координируются) проти­воположно заряженные ионы или нейтральные молеку­лы, которые называются лигандами, или аддендами. Комплексообразователь и лиганды образуют внутреннюю координационную сферу комплексного соединения, кото­рая заключается в квадратные скобки. Число лигандов, которое связывается с комплексообразователем, называ­ется координационным числом. Координационные числа для ионов различных металлов приведены в табл. 4.1. Ча­ще всего они принимают значения 4 и 6 и зависят от степе­ни окисления центрального атома и природы лиганда.



Таблица 4.1. Координационные числа для ионов-комплексообразователей

Координационное число Ионы-комплексообразователи
Cu+, Ag+, Au+ Cu2+, Со2+, Au3+, Zn2+, Pb2+, Pt2+, Al3+ Fe2+, Fe3+, Co3+, Ni2+, Al3+, Pt4+, Hb4+, Cr3+

 

В качестве лигандов выступают нейтральные молекулы (Н2О, NH3, СО), ионы (NO-2, Сl-, Вr-, ОН- и др.). Каждый лиганд содержит определенное число атомов (донорных атомов), которые участвуют в непосредственном связывании с центральным атомом и образуют определенное число координационных связей (дентатность). Если ли­ганд образует одну связь с центральным атомом, то это монодентатный лиганд. К монодентатным лигандам относятся Cl-, I-, Br-, CN-, OH- и др. В случае монодентатныз лигандов координационное число равно числу лигандов. Бидентатный лиганд содержит два атома, которые об­разуют связь с центральным атомом. Например, этилендиамин (en) H2N - СН2 - СН2 - NH2 является бидентатный лигандом, в молекуле которого каждый из двух атомов азота образует одну связь с центральным атомом. В ком­плексном ионе [Сu(еn)3]2+ координационное число меди равно 6, т.е. в случае би- и полидентатных лигандов коор­динационное число равно числу лигандов, умноженному на дентатность. К полидентатным лигандам относятся аминокислоты, белки, пептиды, порфирины, которые на­зываются еще биолигандами.



Заряд комплексного иона равен алгебраической сумме зарядов иона-комплексообразователя и лигандов:

 

Ag+ + 2CN- ↔ [Ag(CN)2]-; (+ 1 - 2 = - 1)

Pt4+ + 6Сl- ↔ [PtCl6]2-. (+ 4 - 6 = - 2)

 

Входящие в состав комплексного иона электронейт­ральные молекулы не влияют на величину его заряда. Ес­ли лигандами являются только электронейтральные мо­лекулы, то заряд комплексного иона равен заряду ком­плексообразователя. Например, в комплексных ионах [Ag(NH3)2]+ и [Cu(NH3)4]2+ заряд ионов равен заряду ком­плексообразователя.

Ионы, не вошедшие во внутреннюю координационную сферу, образуют внешнюю координационную сферу. Иона­ми внешней сферы часто являются ионы щелочных и ще­лочноземельных металлов, ионы аммония и анионы.


Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 16; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.013 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты