ГЛАВА 2 СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 2.1 ...

2.7. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ1. Структура комплексных соединений. В структуре комплексных соединений различаюткоординационную (внутреннюю) сферу, состоящую из центральной частицы -комплексообразователя (заряженный или нейтральный атом) и окружающих его лигандов(ионы противоположного знака или молекулы). Ионы, находящиеся за пределамикоординационной сферы, образуют внешнюю сферу комплекса. В формулах комплексныхсоединений координационная сфера заключается в квадратные скобки. Примерамиподобных веществ являются К 4 [Fе(СN 6 )], K 2 [HgI 4 ], [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl, K 2 [Zn(OH) 4 ],[Сr(Н 2 O) 6 ]С1 3 . Число лигандов, располагающихся вокруг комплексообразователя,называется координационным числом.Координационная сфера, как правило, сохраняется и в растворах комплексныхсоединений. Например, указанные вещества диссоциируют в растворах с образованиемкомплексных ионов [Fe(CN) 6 ] 4- , [HgI 4 ] 2- , [Ag(NH 3 ) 2 ] + , [Zn(OH) 4 ] 2- , [Сг(Н 2 O) 6 ] 3+ .Изложенные представления о строении комплексных соединений лежат в основекоординационной теории, разработанной во второй половине прошлого века Вернером(Швейцария). Эта теория, подобно теории Бутлерова для органических веществ, далавозможность установить строение комплексов задолго до разработки физических методовопределения структуры.Комплексных соединений известно значительно больше, чем всех другихнеорганических веществ. Они находят практическое применение в самых различныхобластях. Велика роль комплексов в биологических процессах. Так, комплекснымисоединениями являются гемоглобин (комплексообразователь Fe 2+ ) и хлорофилл(комплексообразователь Mg 2+ ), без которых невозможна жизнь высших животных ирастений.Среди комплексных соединений имеются кислоты, основания и соли; есть такжевещества, не диссоциирующие на ионы, т. е. неэлектролиты. Вот несколько примеров:Кислоты Основания Соли НеэлектролитыH[AuCl 4 ] [Ag(NH 3 ) 2 ]OH [Ni(NH 3 ) 6 l (N0 3 ) 2 [Рt(NН 3 ) 2 С1 2 ]H 2 [SiF 6 ] [Сu(NН 3 ) 4 ](ОН) 2 Na 3 [AlF 6 ] [Ni(СО) 4 ]Комплексообразование особенно характерно для переходных металлов, в частности,очень много комплексов известно для Cu 2+ , Ag + , Au 3+ , Cr 3+ и элементов VIII группыпериодической системы.Координационное число для некоторых комплексообразователей постоянно, например,во всех комплексах Сг 3+ и Pt 4+ оно равно 6. Однако для большинства ионовкомплексообразователейоно может быть различным в зависимости от природы лигандов иусловий образования комплексов, например, Ni 2+ в комплексах может иметькоординационные числа 4 и 6 - это самые распространенные координационные числа вкомплексах.Лигандами в комплексных соединениях часто бывают галогенид-ионы, CN - , SCN - , NO - 2 ,ОН - , SO 2- 4 , C 2 O 2- 2-4 , CO 3 и нейтральные молекулы Н 2 O, NH 3 , N 2 H 4 (гидразин), C 5 H 5 N(пиридин), NH 2 CH 2 CH 2 NH 2 (этилендиамин). Некоторые лиганды содержат в молекулахнесколько групп, которыми они могут присоединяться к комплексообразователю. Например,в молекуле этилендиамина имеются две амино-группы NH 2 , которые легко присоединяютсяк ионам Сu 2+ , Сr 3+ , Со 3+ и др. Подобные лиганды занимают в комплексах координационноеместо двух обычных лигандов, таких, как молекулы NH 3 и Н 2 O т. е. координационнаяемкость (дентатность) NH 2 CH 2 CH 2 NH 2 равна двум. Известны лиганды с координационнойемкостью, равной трем, четырем и более.В зависимости от природы лиганда различают аквакомплексы (лиганды - молекулыН 2 O), например [Сr(Н 2 O) б ]С1 3 , [Са(Н 2 O) б ]Сl 2 ; амминокомплексы (лиганды - молекулы NH 3 ),