6. Комплексные соединения. Комплексообразователь, лиганды.
Комплексные соединения – соединения, в узлах кристаллической решетки которых содержаться ионы (комплексы), способные к самостоятельному существованию в растворе или расплаве.
Комплексные соединения представляют собой сложные вещества, молекулы которых содержат центральный атом или ион (комплексообразователь), связанный с несколькими способными к самостоятельному существованию молекулами или ионами, называемыми лигандами. Различают внутреннюю и внешнюю сферы комплексного соединения. Более прочно связанные частицы внутренней сферы называют комплексным ионом или комплексом. При написании координационной формулы эту часть комплексного соединения заключают в квадратные скобки. Комплекс выступает как самостоятельная единица в химических реакциях, процессах растворения, структуре кристалла. Частицы внешней сферы, связанные в соединении менее прочно, при диссоциации в растворе отделяются.
В качестве комплексообразователя может выступать любой элемент, но наиболее характерна эта роль для d- и f-металлов. Лигандами могут быть простые и сложные ионы, а также электронейтральные молекулы, как вода, аммиак и др.
3. Основные типы комплексных соединений (к.С.). Поведение к.С. В водных растворах. Константа нестойкости.
Классификация комплексных соединений.
По принадлежности к определенному классу соединений различают:
- комплексные кислоты – H[AuCl4];
- комплексные основания – [Ag(NH3)2]OH;
- комплексные соли – K2[HgI4].
По природе лигандов различают:
- аквакомплекс – [Co(H2O)6]SO4;
- аммиакаты – [Ag(NH3)2]Cl;
- ацидокомплексы – K4[Fe(CN)6];
- комплексы смешанного типа – [Co(NH3)3(H2O)3]
- бикомплексы (катион и анион – комплексы)
- гироксокомплексы – K3[Al(OH)6].
По знаку заряда комплекса различают:
- катионные – [Al(H2O)6]Cl3
- анионные – K[AuCl4]
- нейтральные – [Co(NH3)3Cl3]
По внутренней силе различают:
- циклические
- хелактные (клешневидные)
Комплексные соединения катионного и анионного типа чаще всего растворимы в воде; в их водных растворах устанавливаются химические равновесия, иногда довольно сложные. Комплексы-неэлектролиты, как правило, малорастворимы в воде; растворившаяся часть комплексов ведет себя как слабый электролит.
При первичной диссоциации комплекса, имеющего ионы внешней сферы, соединение ведет себя как сильный электролит - полностью отделяет ионы внешней сферы. Затем происходит вторичная диссоциация комплекса уже по типу слабого электролита - отделяются лиганды внутренней сферы.
Так, в случае аммиачного комплекса серебра наблюдается последовательное замещение молекул аммиака молекулами воды:
[Ag(NH3)2] + H2O [Ag(H2O)2] +NH3
Мерой прочности комплексного иона служит константа нестойкости Кн, соответствующая процессу полной диссоциации комплексного иона на комплексообразователь и лиганды:
[Fe(CN)6]3-=Fe3++6CN- 
Чем меньше значение Кн, тем более устойчив комплекс.
4. Номенклатура комплексных соединений. Координационное число.
Номенклатура комплексных соединений утверждена комиссией ИЮПАК с учетом особенностей, принятых в русском языке: первым называют анион, затем катион;
Название числовых приставок:
1 – моно- 5 – пента- 9 – нона-
2 – ди- 6 – гекса- 10 – дека-
3 – три- 7 – гепта- 11 – ундека-
4 – тетра- 8 – окта- 12 – додека-
Название анионных лигандов получают соединительную о, например:
F- - фторо OH- - гидроксо NCS- - тиоцианато
Cl- - хлоро CN- - циано NO2- - нитро
O- - оксо H- - гидродо SO32- - сульфито
Название нейтральных лигандов:
H2O – аква
NH3 – аммин
CO – карбонил
NO – нитрозил
Названия комплексов строятся по схеме n+L+M (т.е. справа налево по формуле).
Нейтральные комплексы:
[Co(NH3)3Cl3] – трихлоротриамминкобальт
Катионные комплексы:
[Al(H2O)6]Cl3 – хлорид гексаакваалюминия(III)
Анионные комплексы:
K[AuCl4] – тетрахлороаурат(III) калия
Число химических связей, которые комплексообразователь образует с лигандами, называют координационным числом. если комплексообразователь связан с монодентантными лигандами, то координационное число равно числу лигандов. Значение координационного числа комплексообразователя зависит от его природы, степени окисления, природы лигандов и условий протекания реакции комплексообразования. Между значением координационного числа и степенью окисления комплексообразования существует определенная связь. Часто координационное число равно удвоенному значению степени окисления комплексообразователя. Нейтральные лиганды могут присоединятся к комплексообразователю в большем количестве.