4.2.Комплексные соединения, содержащие ионные лиганды
Гидроксокомплексы.
В качестве лигандов гидроксокомплексы
имеют ионы
.
Например:
,
.
Они образуются при растворении амфотерных
гидроксидов металлов в растворах
щелочей. Например:
.
Ацидокомплексы.
Такие комплексные соединения широко
известны. В них в качестве лигандов
выступают кислотные остатки
кислородсодержащих или бескислородных
кислот. Это комплексы анионного типа.
Например:
;
;
.
Кроме перечисленных выше комплексных соединений, содержащих в качестве лигандов частицы только одного вида, существуют комплексы смешанного типа. Например:
;
;
.
Существование подобных соединений
смешанного типа значительно увеличивает
общее количество возможных комплексных
соединений.
4.3. Циклические комплексные соединения
К циклическим соединениям относятся такие комплексные соединения, во внутренней сфере которых имеются циклы. Циклы могут образовывать полидентатные лиганды, т.е. частицы, которые занимают два или более координационных места.
Простейшими
их представителями являются оксалат-ион
и этилендиамин
,
имеющие координационную емкость равную
двум. Например, в комплексном ионе
,
где En
- сокращенное обозначение этилендиамина,
содержится три пятичленных цикла, каждый
из которых, как клешня захватывает
комплексообразователь. Поэтому
циклические комплексы часто называют
клешневидными
или хелатными
(от греч. chele
- клешня). Любой хелатный лиганд обладает
полидентатным характером, но не всякий
полидентатный лиганд проявляет хелатные
свойства. Хелатные
комплексы имеют обычно повышенную
устойчивость по сравнению со структурно
сходными комплексами, не содержащими
внутрикомплексных циклов.
Это важная особенность хелатного
эффекта.
Особую
группу составляют
внутрикомплексные
соединения.
В таких соединениях полидентатные
лиганды связаны с комплексообразователем
ковалентной связью, образованной по
разному механизму - обменному и
донорно-акцепторному. Лиганды такого
типа называются комплексными.
Это характерно, например, для аминокислот
и других органических соединений,
содержащих одновременно атом азота и
гидроксогруппу. В этом случае бидентатный
лиганд образует с комплексообразователем
одну ковалентную связь за счет неспаренного
электрона атома кислорода, остающегося
после отщепления атома водорода от
гидроксогруппы и другую ковалентную
связь, образованную за счет неподеленной
пары атома азота. Примером таких
соединений может служить комплекс меди
с аминоуксусной кислотой (
):
.
Внутрикомплексные соединения обычно обладают гидролитической устойчивостью, низкой растворимостью в воде и высокой - в органических растворителях, часто характерной яркой окраской. Эти свойства обеспечили внутрикомплексным соединениям широкое применение в аналитической химии.
4.4. Многоядерные комплексные соединения
Наряду с моноядерными комплексами, включающими только один комплексообразователь, существуют многоядерные, в структуре которых одновременно присутствуют два или более комплексообразователей. В качестве лигандов в них выступают частицы, обладающие несколькими неподеленными парами и образующие мостиковые связи с двумя (редко с тремя) комплексообразователями. В многоядерных комплексах каждые два комплексообразователя могут быть соединены одним, двумя или тремя мостиковыми лигандами одновременно:
Функции
мостиковых групп могут выполнять как
монодентатные лиганды
,
содержащие более одной неподеленной
пары электронов, так и все полидентатные
лиганды.
Например:
,
.
Мостиковым лигандам дают их обычные названия с добавлением перед ними греческой буквы (мю).
Например,
называют ди(-гидроксо)октаам-миндикобальтат(III)
калия.