3.4. Комплексные соединения

3.4.1. Общие понятия о структуре комплексного соединения

Наиболее удачно свойства и строение комплексных соединений объясняет координационная теория, предложенная А. Вернером (1893 г.).

Основные положения этой теории:

1. В молекуле комплексного соединения один из ионов (обычно катион) занимает центральное место и называется комплексообразователем или центральным ионом.

2. Вокруг него в непосредственной близости расположено некоторое число противоположно заряженных ионов или молекул, называемых лигандами (аддендами). Они вместе с комплексообразователем образуют внутреннюю координационную сферу (комплексный ион). Суммарное число лигандов определяется координационным числом.

3. Остальные ионы находятся на более далеком расстоянии от комплексообразователя и составляют внешнюю координационную сферу (ион внешней сферы или внешний ион).

При написании химической формулы комплексного соединения комплексный ион выделяется квадратными скобками, в которых первым ставится комплексообразователь, а за ними лиганды. Частицы, находящиеся за квадратными скобками, составляют ион внешней сферы.

Наиболее часто в качестве комплексообразователя выступают:

Cu⁺ Ag⁺ Au⁺ (к. ч. = 2)

Cu²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Pt²⁺, Pd²⁺, Zn²⁺ (к. ч. = 4)

Fe²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Al³⁺, Pt⁴⁺ (к. ч. = 6)

Ca²⁺, Sn²⁺ (к. ч. = 8)

В качестве лигандов в комплексном соединении могут быть некоторые молекулы и ионы, примеры названия которых перечислены ниже:

H₂O - аква

NH₃ - аммин

CO - карбонил

OH^─ - гидроксо

Cl^─ - хлоро

F^─ - фторо

I^─ - иодо

Br^─ - бромо

CN^─ - циано

CNS^─ - родано

NO^─₂ - нитрито

NO^─₃ - нитрато

SO^2─₃ - сульфито

SO^2─₄ - сульфато

CO^2─₃ - карбонато

HCO^─₃ - гидрокарбонато

S₂O^2─₃ – тиосульфато

и т. д.

Комплексообразователь и лиганды образуют комплексный ион, заряд которого равен сумме зарядов частиц, составляющих его. Заряд комплексного иона уравновешивается зарядом ионов внешней сферы.

2. Номенклатура комплексных соединений

Для указания числа лигандов используется греческие числительные:

1 – моно, 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 - пента, 6 – гекса и т. д.

Название комплексного соединения формируется справа налево.

Для комплексных соединений с комплексным катионом: [Ag (NH₃)₂]Cl.

x x x x

^{название иона внешней сферы}

^{количество лигандов (греч.)}

^{название лигандов}

^{русское название комплексообразователя в родительном падеже с указанием в скобках валентности}

[Ag (NH₃)₂]Cl хлорид ди – аммин серебра (I)

[Pt (NH₃)₄Cl₂]Cl₂ – хлорид ди-хлоро тетра – аммин платины (IV)

[Zn (H₂O)₄]SO₄ – сульфат тетра – аква цинка (II)

[Cu (NH₃)₄](OH)₂ – гидроксид тетра – аммин меди (II)

Для комплексных соединений с комплексными анионом: K₄ [Fe (CN)₆]

x x x x

^{количество лигандов (греч.)}

^{название лигандов}

_{латинское название комплексообразователя с добавлением окончания}

^{«ат», если есть окончание «ум», его заменить на «ат», указать валентность комплексообразователя}

^{русское название иона внешней сферы в родительном падеже}

K₄ [Fe (CN)₆] гекса – циано феррат (II) калия.

Примеры названий комплексообразователей с измененным окончанием:

Ag – аргентум - аргентат

Au – аурум - аурат

Pt – платина - платинат

Co – кобальт - кобальтат

Pb – плюмбум - плюмбат

Cu – купрум - купрат

Sn – станнум - станнат

Cd – кадмий – кадмиат