5. Просторова будова геометрiя) комплексних сполук

Важливим висновком його координацiйної теорії А. Вернера стало положення про певне просторове розміщення лігандів навколо центрального атома (за законами симетрiї) та рiвноцiннiсть ycix лiгандiв у сферi координацiї.

Геометрична конфiгурацiя комплексів визначається типом гiбридизацiї АО центрального атома та природою лiгандiв.

С nолуки з к. ч. 2 типу [Ag(NH₃)₂]⁺, [CuCI₂]⁻ характеризуються sр-гiбридизацiєю АО центрального атома, отже комплексоутворювач i ліганди розміщуються на прямій лінії:

У сполуках з к. ч. 4 можливi три способи розмiщення лiгандiв навколо комплексоутворювача: у формi тетраедра ( а), пiрамiди (6) або квадрата (в). У першому i другому випадках утворюються просторовi комплекси (тип гiбридизацiї sp³ ), а в останньому − лiганди i комплексоутворювач розмiщенi в однiй площинi (гiбридизацiя dsp²).

Комплекси з к. ч. 4 с дуже важливими в xiмiї бioгeнниx елементiв.

К омплекси з координацiйним числом пʼять вiдомi менше, наприклад пентакарбонiл Феруму Fe(CО)₅ ((а) та йон [MnCl₅]³⁻ (б):

Вони мають будову триrональної бiпiрамiди (а) або квадратної пiрамiди (6).

Для координацiйних сполук з к. ч. 6 можливi три геометричнi моделi комплексів: плоский правилъний шестикутник, трикутна призма i октаедр (в). Переважна бiльшiсть комплексних йонiв утворенi d²sp³- або sp³d²-гiбридними атомними орбiталями мають октаедричну будову.

6 . Ізомерiя комплексних сполук

Комплекснi сполуки мають сталий склад i певне розташування лiгандiв навколо центрального атома. Для багатьох з них характерне явище iзомерії, тобто iснування кiлькох сполук, однакових за якiсним i кiлькiсним складом, але рiзних за будовою та властивостями. Є рiзнi види iзoмepiї координацiйних сполук, для КС з бiолiган-дами важливими є такі: просторова, оптична та гідратна.

Просторова, або геометрична iзомерiя зумовлена рiзним розмiщенням неоднорiдних лiгандiв у внутрiшнiй координацiйнiй сферi комплексу квадратно-площинної або октаедричної будови.

Н априклад, для квадратного комплексу Pt(NH₃)₂Cl₂, iснують два геометричнi iзомери ( цис- i транс-iзомери).

Вони вiдрiзняються забарвленням, дипольним моментом та реакційною здатністю.

Оптичнi iзомерu − це такі ізомери, молекули яких та їх дзеркальне вiдображення несумiснi (як права та ліва руки). Оптично активнi форми мають асиметричну структуру та по-різному повертають площину поляризованого свiтла; один вправо (L-iзомер), а другий − влiво (D-iзомер). Цей факт має особливе значення для бiологiчних систем, оскiльки живий органiзм складасться тiльки з L-iзомерних амiнокислот.

В имірювання оптичної активності за допомогою поляриметра: 1–джерело світла, 2 – неполяризоване світло, 3 – поляризатор, 4 – поляризоване світло, 5 – кювета з розчином речовини, 6 – оптичне обертання , 7 – аналізатор, 8 – спостерігач.

Н априклад, оптичнi iзомери координацiйноi сполуки [Co(en)NH₃Cl]Cl₂:

Структурнi iзомери утворюютъся в результатi iзoмepiї звʼязкiв за наявностi альтернативних способiв координацiї одного й того самого лiганду. Наприклад, iснують структурнi iзомери монодентатних лiгандiв, що мiстять по два донорнi атоми:

Iзомерiю, зумовлену неоднаковим розподiлом молекул води та йонiв зовнiшньої сфери мiж внутрiшньою i зовнiшньою сферами комплексних сполук, називають гiдратною. Наприклад, кристалогiдрату CrCl₃6H₂О вiдповiдають чотири iзомери [Cr(H₂О)₆]C1₃ (I), [Cr(Н₂О)₅Cl]Cl₂·H₂О (II), [Cr(H₂О)₄CI₂]Cl·2H₂О (ІII), [Cr(H₂О)₃Cl₃]·3H₂О (IV), якi вiдрiзняються забарвленням.