Классификация и номенклатура комплексных соединений.

Классификация комплексных соединений проводится по различным признакам.

1. По заряду комплексного иона различают:

катионные [Cu(NH₃)₄]²

анионные [Co(NO₃)₆]^3-

нейтральные [Pt(NH₃)Cl₂]⁰

2. По характеру лигандов различают:

акво- [Сu(H₂O)₄]SO₄

аммино-[Cu(NH₃)₄]SO₄

ацидо- К₂[Cu(Cl)₄]

гидроксо-K₂[Cu(OH)₄]

По структуре внутренней сферы различают внутрикомплексные(циклические) соединения. Например, в живом организме встречаются клешневидные (хелатные) пятичленные циклы. Они образуются катионом металла и ɑ-аминокислотами. К ним относятся гемоглобин, хлорофилл, витамин В₁₂.

При составлении названия комплексных соединений руководствуются следующими правилами:

• Сначала называют внутреннюю сферу.

• Составные части её называют в следующей последовательности: лиганды анионы, лиганды – молекулы, комплексообразователь. Записывают формулу в обратной последовательности.

• К названиям лигандов – ионов добавляют окончание «о» (Сl^—хлоро-, СN^—циано-). Нейтральные молекулы сохраняют свои названия, за исключением Н₂О – акво, NН₃ – амин.

• Число лигандов указывают греческими числительными: ди, три-, тетра-, пента-, гекса- и т.д.

• В последнюю очередь называют ионы внешней сферы.

Пример: катионные –[Cu(NH₃)₄ ]SO₄ – тетраамминокупрат (II) сульфат; анионные – Na₃[Co(NO₂)₆] –гексанитрокобольтат (III) натрия; нейтральные [Pt(NH₃)]Cl₂ - дихлородиамминоплатина.

Комплексообразующая способность s-, р- и d- элементов

Комплексообразующая способность катионов определяется следующими факторами:

Заряд катиона, радиус катиона и электронная конфигурация катиона.

Чем больше заряд катиона и меньше радиус, тем прочнее связь комплексообразователя с лигандами. Поэтому катионы s- элементов (К⁺, Nа⁺, Са⁺², Мg⁺² и др.) обладающие относительно большим радиусом и малым зарядом, имеют низкую комплексообразующую способность. Катионы d-элементов (Со⁺³, Рt⁺⁴, Сr⁺³и др.), имеющие, как правило небольшой радиус и высокий заряд, являются хорошими комплексообразователями.

d-элементы имеют большое количество валентных орбиталей, среди которых имеются свободные орбитали и с неподелёнными электронными парами. Поэтому они одновременно могут быть и донорами и акцепторами. Если аналогичной возможностью обладает и лиганд, то одновременно с σ- связью (лиганд донор, а комплексообразователь является акцептором), образуюется и π-связь (лиганд акцептор, а комплексообразователь – донор). При этом происходит увеличение кратности связи, что обуславливает высокую прочность d- элементов со многими лигандами. Эта связь называется дативной связью.

Характер химической связи в комплексных соединениях.

Связь между комплексообразователем и лигандами осуществляется, посредством перекрывания электронных облаков. Связь, образованная по обменному механизму соответствует вернеровской главной валентности. Связь, образованная по донорно акцепторному механизму – побочной валентности; при этом лиганд является донором, а комплексообразователь акцептором.

Связь по донорно – акцепторному механизму может возникнуть и между нейтральными молекулами, если одна имеет атом со свободной орбиталью, а другая не поделённую электронную пару.

Следовательно: причина комплексообразования – валентная ненасыщенность атомов. Увеличение валентной насыщенности атомов в процессе комплексообразования ведёт к устойчивости комплексов.

Поскольку комплексообразователь в большинстве случаев предоставляет для образования связей неравноценные орбитали, то происходит их гибридизация, а тип гибридизации определяет геометрию молекул.

sp [KL₂] линейная молекула [Ag(NH₃)₂]⁺

sp³ [KL₄] тетраэдр или квадрат [Cu(H₂O)₄]²⁺

sр³d² [Kl₆] октаэдр хАу(СТ)₆ъ²⁺