При взаимодействии частиц наблюдается взаимная координация частиц, которую можно определить как процесс комплексообразования
Реакции комплексообразования сопровождаются переносом электронных пар и приводят к образованию или разрушению комплексных (координационных) соединений. Особенностью комплексных соединений является наличие в них координационной связи, возникшей по донорно-акцепторному механизму:
Центральный атом (комплексообразователь) - атом или ион, который занимает центральное положение в комплексном соединении. Роль комплексообразователя чаще всего выполняют частицы, имеющие свободные орбитали и достаточно большой положительный заряд ядра, а следовательно, могут быть акцепторами электронов.
Число мест, занимаемых каждым лигандом во внутренней сфере комплексного соединения, называется координационной емкостью (дентатностью) лиганда.
Природа химической связи в комплексных соединениях: Образование многих комплексных соединений можно в первом приближении объяснить электростатическим притяжением между центральным катионом и анионами или полярными молекулами лигандов. Наряду с силами притяжения действуют и силы электростатического отталкивания между одноименно заряженными лигандами. В результате образуется устойчивая группировка атомов(ионов), обладающая минимальной потенциальной энергией.
Наиболее устойчивые и разнообразные комплексы по составу и выполняемым ими функциям образуют d-элементы. Особенно большое значение имеют комплексные соединения переходных элементов: железа, марганца, титана, кобальта, меди, цинка и молибдена. Биогенные s-элементы (Na, К, Mg, Са) образуют комплексные соединения только с лигандами определенной циклической структуры, выступая также в качестве комплексообразователя. Основная часть р-элементов (N, P, S, О) является активной действующей частью комплексообразующих частиц (лигандов), в том числе и биолигандов. Следовательно, способность к комплексообразованию - это способность уменьшается в следующем порядке: f > d > p > s.
30. . Пространственное строение комплексных соединений. Классы комплексных соединений. Пространственное строение комплекса определяется типом гибридизации атомных орбиталей центрального атома. Комплексные соединения с координационным числом 2 встречаются редко(sp-гибридизация).пример:[Ag(NH3)2]+. Наиболее распространены комплексы с координационными числами 4 и 6. Для описания геометрии комплексных соединений пользуются понятием координационных полиэдров(многогранник.вершинами которого служат лиганды, связанные с центральным атомом-комплексообразователем. Комплексы с координационным числом 4 могут быть как тетраэдрическими(sp3-гибридизация)пример:[Zn(NH3)4]2+ , так и плоскоквадратными(dsp2-гибридизация)пример:[Pt(NH3)4]2+. Комплексы с координационным числом 6 имеют октаэдрическую конфигурацию(d2sp3-гибридизация).Пример:[Ni(NH3)6]3+. Реже встречаются комплексы с координационным числом 5(dsp3-гибридизация). Они образуют тригональную бипирамиду(пример:[CdCI5]3-) или квадратную пирамиду.( пример:[Ni(CN)5]3-). Координационному числу 12(очень редко) соответствует икосаэдр.
Впервые правильные представления о пространственном строении комплексных соединений были сформулированы А.Вернером. При этом он исходил из найденного опытным путем числа изомеров при наличии двух или более различных лигандов в комплексе и сравнивал его с возможным числом для той или иной предполагаемой конфигурации. Так,для координационного числа 4 и тетраэдрической конфигурации все положения лигандов относительно центрального атома эквивалентны. Например,в одном из изомеров комплекса [Pt(NH3)2Cl2] атомы хлора разделены центральным атомом(транс-изомер),а в другом(цис-изомер) они находятся рядом друг с другом,по одну сторону от центрального атома.
Cl- NH3 Cl-
Pt2+ Pt2+
H3N Cl- Cl-