4. Комплексні сполуки

Значення розділу. Комплексні сполуки становлять найбільш поширену і неоднорідну групу речовин. Певні представники цього класу речовин мають значне біологічне значення, інші широко застосовуються в аналітичній хімії. Серед причин, які визначають цінність знань про склад, будову і властивості комплексних сполук для матеріалознавця, зазначимо такі: по-перше, розгляд комплексів дає можливість поглибити знання про просторову будову молекул та залежність властивостей речовин від їх будови, по-друге, комплексні сполуки використовуються для отримання нових матеріалів (карбоніл заліза – для отримання заліза високого степеня чистоти, фероцен – як каталізатор у реакціях полімеризації тощо).

Цілі вивчення розділу:

- формування знань про склад, будову, властивості комплексних сполук у світлі координаційної теорії;

- розгляд класифікації, номенклатури, ізомерії комплексних сполук;

- поглиблення знань про хімічний зв’язок речовин на прикладі розгляду координаційного зв’язку між комплексоутворювачем та лігандами і просторової будови комплексних йонів;

- формування вмінь складати рівняння реакцій первинної та вторинної дисоціації комплексних сполук, обмінних реакцій за їх участю, записувати вираз константи нестікості комплексного йону, а також рівняння реакцій утворення та руйнування комплексів;

- ознайомлення з елементами теорії кристалічного поля.

Результати вивчення розділу

Необхідно знати:

1 Основні поняття (комплексна сполука, комплексний йон, комплексоутворювач, ліганди, координаційне число, внутрішня сфера, зовнішня сфера) і положення координаційної теорії.

2 Види ізомеріїї (іонізаційну, гідратну, геометричну), класифікації комплексних сполук (за зарядом внутрішньої сфери і за природою лігандів) та їх номенклатуру.

3 Природу (тип і механізм утворення) хімічного зв’язку: між комплексним йоном та йонами зовнішньої сфери, між комплексоутворювачем та лігандами.

4 Хімічні властивості (первинну і вторинну дисоціацію, обмінні реакції) комплексних сполук.

5 Фізичний зміст константи нестійкості комплексного йону.

6 Сутність теорії кристалічного поля.

Необхідно вміти:

1 Розрізняти і використовувати основні поняття координаційної теорії комплексних сполук, визначати ступінь окиснення і координаційне число комплексоутворювача, заряди комплексного йона і протийона.

2 Складати формули комплексних сполук за назвами та їх назв за формулами.

3 Класифікувати комплексні сполуки.

4 Розрізняти види ізомерії комплексних сполук (геометричну, гідратну та іонізаційну).

5 Складати рівняння первинної та вторинної дисоціації, обмінних реакцій за участю комплексних сполук, записувати вираз константи нестійкості та аналізувати його, порівнювати міцність комплексних йонів за відомим значенням константи нестійкості.

6 Пояснювати природу хімічного зв’язку у комплексних сполуках у межах методу валентних зв’язків та теорії кристалічного поля.

7 Прогнозувати і пояснювати просторову будову і магнітні властивості комплексного йона.

Література для підготовки теоретичного матеріалу

Опрацювати розділ 13 підручника [6] та 3.7 посібника [3].