Общие представления о комплексных соединениях

Кубанский государственный технологический университет

Новороссийский филиал

Кафедра охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов

Методические указания

По изучению темы

«Комплексные соединения»

для студентов первого курса

специальностей 25.04. и 32.07.

Новороссийск

Методические указания составлены на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования «Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпуска по специальности 32.07 – Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», - М., 1995.

Индекс: ЕН. 04.03

Методические указания составлены доцентом кафедры ООС и РИПР Череп Е.И.

Методические указания обсуждены на заседании кафедры ООС и РИПР

____29.12.99 г.____

Протокол № 6

Зав. кафедрой, доцент, к. б. н. __________________________ В.Т. Центалович

Одобрено методической комиссией НФ ______30.12.99 г.____

Протокол № 5

Зам. председателя методической

комиссии, к. т. н. __________________________ И.В. Кузьмина

общие представления о комплексных соединениях

Комплексные соединения составляют наиболее многочисленный и разнообразный класс неорганических соединений. К ним принадлежат также многие металлоорганические комплексы, связывающие воедино неорганическую и органическую химию. Комплексные соединения находят практическое применение в самых различных областях. Невозможно переоценить их роль в биологических процессах. Достаточно сказать, что комплексными соединениями являются вещества, без которых невозможна жизнь высших животных и растений- гемоглобин (комплексообразователь Fe²⁺) и хлорофилл (комплексообразователь Mg²⁺). К комплексам относятся также многие гормоны, ферменты, витамины.

Общепризнанного определения понятия «комплексные соединения» нет. Это обусловлено разнообразием комплексов и их свойств. Для неорганических соединений можно дать следующее определение: комплексными называются соединения, в узлах кристаллов которых находятся комплексы, способные к самостоятельному существованию в растворе.

Основополагающие представления о комплексных соединениях ввел в науку швейцарский химик Альфред Вернер в 1893 г. По Вернеру в комплексном соединении различают внутреннюю и внешнюю координационные сферы. При записи формулы внутренняя сфера отделяется квадратными скобками: Na₂[Zn(OH)₄]. В центре внутренней координационной сферы находится комплексообразователь – частица (атом или ион), координирующая вокруг себя другие ионы или молекулы (лиганды). Обычно комплексообразователем является катион металла (чаще d-элемента), неметалла или нейтральный атом (например, Fe, Co, Ni, Cr). Комплексообразователями могут быть почти все элементы периодической системы, даже инертные газы, например, получен октафтороксенат (VI) цезия Cs₂[XeF₈].

Лиганды – частицы (ионы или молекулы), координируемые комплексообразователем и имеющие с ним непосредственные химические связи. Лигандами могут быть:

1) анионы: I^- - иодо ОН^- - гидроксо

Br^- - бромо CN^- - циано

Cl^- - хлоро SCN^- - родано

F^- - фторо NO₂^- - нитро

SO₄^2- - сульфато С₂О₄^2- - оксалато

S₂O₃^2- - тиосульфато NH₂CH₂COO^- - глицинато

2) полярные молекулы: Н₂О – аква

NH₃ – аммин

СО – карбонил

N₂Н₄ – гидразин

3) неполярные, но хорошо поляризуемые молекулы органических соединений:

H₂N-CH₂-CH₂-NH₂ этилендиамин

H₂N-CO-NH₂ мочевина (карбамид) и др.