Учебное пособие

УДК 541.49

Беляев, А. Н. Химия координационных соединений: учебное пособие / А. Н. Беляев, А. В. Еремин, Д. О. Рузанов, А. И. Фишер, М. А. Степанова. –

СПб.: СПбГТИ (ТУ). 2013. – 73 c.

Рассмотрены основные теоретические положения раздела «Химия координационных соединений» учебного курса «Общая и неорганическая химия». Приведены примеры решения качественных и расчетных задач, а также варианты заданий контрольных работ.

Учебное пособие предназначено для студентов заочной формы обучения СПбГТИ (ТУ), обучающихся по направлению 240100.62 – «Химическая технология», в соответствии с рабочей программой дисциплины «Дополнительные главы неорганической химии».

Рис. 3, табл. 3, библиогр. 5 назв.

Рекомендовано к изданию РИСо СПбГТИ (ТУ)

2

Введение

В настоящее время химия координационных соединений относится к одному из важнейших теоретических разделов учебного курса «Общая и неорганическая химия» без знания которого уже невозможно описание практически важных химических свойств элементов и их соединений.

Для изучения этого раздела необходимо:

●усвоить основные законы, теории, принципы и правила координационной химии;

●изучить основные правила номенклатуры координационных соединений;

●ознакомиться со способностью химических элементов и некоторых наиболее употребляемых соединений к процессам комплексообразования.

Работа студента заочной формы обучения включает самостоятельное изучение материала по учебникам и учебным пособиям, выполнение контрольных заданий и лабораторного практикума, а также посещение лекций во время экзаменационной сессии, сдачу зачетаи экзамена.

Настоящее пособие содержит три основных части раздела «Химия координационных соединений», соответствующих программе подготовки бакалавров по общей и неорганической химии для студентов заочного отделения по направлению 240100.62 – «химическая технология».

В процессе изучения дисциплины студенты выполняют три контрольные работы, каждая из которых является формой практической помощи студентам приизучениипредмета.

Каждый студент выполняет варианты контрольных заданий, обозначенных начальной буквой фамилии студента (приложение I). Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, преподавателем не рецензируется и не засчитывается.

На титульном листе контрольной работы должна быть указана следующая информация: наименование института, кафедры, учебной дисциплины («дополнительные главы неорганической химии»), номер контрольной работы, наименование факультета и номер учебной группы студента, его фамилия, имя и отчество, а также фамилия и инициалы преподавателя.

Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена; для замечаний рецензента следует оставлять широкие поля, писать четко и ясно, номера и условия задач переписывать в том порядке, в котором они указаны в задании. При решении задач нужно приводить весь ход решения и при необходимости математические преобразования. Работа должна быть датирована и подписана студентом.

Если работа не зачтена, студент должен внести исправления в соответствии с указаниями рецензента. Исправления следует выполнять в конце тетради, а не в рецензируемом тексте.

3

1. Основные понятия химии координационных соединений

1.1 Общие положения

Координационные (или комплексные) соединения играют важную роль в природе и технике. Достаточно сказать, что ферменты часто представляют собой комплексные соединения, многие катализаторы реакций, протекающих в жидкой фазе, являются координационными соединениями и т. д.

Способность к координации проявляют почти все элементы таблицы Д. И. Менделеева. У некоторых – главным образом переходных металлов – она выражена настолько сильно, что химические свойства их соединений вообще невозможно понять без учета комплексообразования.

Таким образом, очевидно, что значение этого раздела химии трудно переоценить.

С возможностью образования комплексных соединений химику приходится считаться очень часто, например, при такой широко распространенной в химической практике операции, как процесс осаждения. Рассмотрим реакцию выделения в осадок серебра в виде хлорида:

AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3.

Первоначально увеличение концентрации соляной кислоты способствует более полному осаждению хлорида серебра, как это следует из анализа уравнения

[Ag+ ] = ПРAgCl . [Cl− ]

Но по мере увеличения концентрации HCl осаждение прекращается, сменяется растворением, в результате чего осадок может даже полностью перейти в раствор. Это объясняется тем, что серебро присоединяет дополнительное количество хлорид-ионов с образованием хорошо растворимых комплексных соединений H[AgCl2], H2[AgCl3] и H3[AgCl4].

Аналогичное увеличение растворимости в избытке осадителя наблюдается для большинства металлов и почти всех кислотных остатков. В меньшей степени это свойственно анионам ClO4–, затем NO3– и SO42–.

Хлорид серебра можно также растворить при добавлении к системе аммиака. В этом случае произойдет образование аммиачного комплексного соединения [Ag(NH3)2]Cl.

Комплексообразование изменяет многие свойства элементов и их соединений, в частности окислительно-восстановительные свойства. Так, золото, являющееся благородным металлом и не способное растворяться

4

даже в концентрированной азотной кислоте, растворяется на воздухе в растворе цианида натрия:

4Au + O2 + 8NaCN + 2H2O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaОН.

Эта реакция находит практическое использование при отделении самородного золота от вмещающей его породы.

Существует несколько определений понятия «комплексное соединение». Каждое из этих определений имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее простым для запоминания и понимания сущности понятия можно считать следующее определение: «Комплексным называется соединение,

которое образуется в результате взаимодействия молекул, способных к самостоятельному существованию». Так, например, комплексное соедине-

ние [Ag(NH3)2]Cl образовалось при реакции между хлоридом серебра и аммиаком:

AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl.

Другим примером может служить взаимодействие между гидроксидом алюминия и гидроксидом калия:

Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4].

1.2 Состав координационных соединений

Координационное соединение состоит из центрального атома, вокруг которого координированы нейтральные молекулы или ионы, называемые лигандами (от латинского глагола «ligāre» – «связывать»). Центральный атом и лиганды составляют внутреннюю сферу комплексного соединения. Количество лигандов определяет величину координационного числа (далее: «КЧ»). При написании формулы внутреннюю сферу принято заключать в квадратные скобки. Ионы и молекулы, стоящие вне квадратных скобок, называются внешнесферными. Так, например, ионы калия и молекулы воды, находящиеся в составе желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]·3H2O являются внешнесферными, [Fe(CN)6]4– – внутренняя сфера. В зависимости от природы составных частей комплексная частица может иметь положительный, отрица-

тельный или нулевой заряд: [Ag(NH3)2]+, [Fe(CN)6]4–, [Pt(NH3)2Cl2]. В первом случае формируются комплексы катионного типа, во втором – анионного типа, а в третьем – неэлектролитного типа. Заряд комплексной частицы равен алгебраической сумме зарядов всех ее составных частей. Так, для [Fe(CN)6]4– железо имеет заряд «2+», каждый из шести цианид-ионов «1–», что в сумме составляет «4–». Заряд комплексной частицы обязательно компенсируется противоположным зарядом внешнесферных ионов так, чтобы в целом соединение было электронейтральным.

5

В зависимости от типа электролитической диссоциации (см. раздел 3) координационные соединения электролитного типа могут являться:

●кислотами, например, H4[Fe(CN)6], H2[PtCl6];

●основаниями, например, [Ag(NH3)2]OH, [Co(NH3)6](OH)3;

●солями, например, [Fe(H2O)6]SO4, K2[Pd(NO2)4], [Cr(NH3)6][FeF6].

Комплексный ион представляет собой частицу с новыми свойствами,

отличными от свойств ее составных частей. Рассмотрим, например, свойства соединения состава CoCl3·4NH3. Можно было бы ожидать, что в растворе этого соединения будут находиться ионы кобальта(III) Co3+, хлора Cl– и молекулы NH3. Однако с помощью качественного химического анализа обнаружить ионы кобальта не удается. Свободный аммиак должен создавать щелочную реакцию, а раствор этой соли – нейтральный. Наконец, нитрат серебра на холоду осаждает только 1/3 от общего количества хлорид-ионов. Все эти факты показывают, что ион кобальта, аммиак и хлорид-ионы связаны друг с другом в комплексное соединение состава: [Co(NH3)4Cl2]Cl. При растворении эта комплексная соль диссоциирует с образованием катиона

[Co(NH3)4Cl2]+ и аниона Cl–:

[Co(NH3)4Cl2]Cl = [Co(NH3)4Cl2]+ + Cl–.

Два хлорид-иона находятся во внутренней сфере комплексного соединения, они прочно связаны с ионом кобальта и поэтому не осаждаются ионами серебра (точнее, на холоду осаждение протекает крайне медленно). Ионы серебра моментально осаждают лишь те ионы хлора, которые находятся во внешней сфере.

Кроме рассмотренного выше химического способа определения состава комплексных ионов и типа ионного распада комплексных соединений существуют физико-химические методы. Одним из таких методов является измерение молярной электрической проводимости растворов комплексных соединений λ (См·см2/моль). Для получения сравнительных данных принято определять проводимость миллимолярных (c = 0.001 моль/дм3) водных растворов. Опытным путем установлено, что электрическая проводимость таких растворов определяется, прежде всего, числом ионов, образующихся при диссоциации электролита. Так, если формульная единица претерпевает распад на два иона, то проводимость представляет собой величину, близкую к 100 См·см2/моль, при распаде на три иона – около 250 См·см2/моль, на четыре – около 400 См·см2/моль, на пять – около 500 См·см2/моль.

Центральными атомами координационных частиц могут являться большинство элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Чаще всего ими бывают металлы. Гораздо реже роль центрального атома играют

неметаллы. Например, иод в [IFn]– (n = 2, 4, 6), кремний в [SiF6]2–, бор в

[BH4]– и т. д.

6

Лигандами могут быть различные ионы и нейтральные молекулы. Первые комплексы, с которыми познакомились химики, содержали в качестве лигандов кислотные остатки, гидроксид-ионы, аммиак (и его органические производные – амины), а также воду. В связи с этим исторически сложилось деление на следующие группы комплексных соединений:

●ацидокомплексы (от латинского «acidum» – «кислота»), в которых лиган-

дами являются кислотные остатки, например, K4[Fe(CN)6], (NH4)2[HgBr4], Na3[Co(NO2)6];

●гидроксокомплексы Na[Al(OH)4], K2[Pb(OH)6], Na3[Cr(OH)6];

●аммиакаты [Co(NH3)6]Cl3, [Pt(NH3)4](NO3)2, [Cu(NH3)4]SO4;

●аквакомплексы [Be(H2O)4](NO3)2, [Ni(H2O)6]SO4.

Всоставе внутренней сферы могут одновременно находиться и кислотные остатки, и аммиак, и вода. Существуют серии соединений, составляющих так называемые переходные ряды от одного типа комплексных соединений к другим. Например:

[Pt(NH3)4]Cl2, [Pt(NH3)3Cl]Cl, [Pt(NH3)2Cl2], K[Pt(NH3)Cl3], K2[PtCl4].

КЧ комплексов, как правило, принимают значения от 2 до 6, хотя известны соединения и с бóльшим числом лигандов. Если комплекс прочен, то КЧ можно считать практически постоянным. Для не очень прочных частиц число присоединяющихся лигандов зависит от их концентрации и определяется законом действующих масс (аналогично присоединению протонов остатком многоосновной кислоты при различных значениях рН).

В зависимости от природы лиганда КЧ центрального атома может изменяться. Значение КЧ определяется рядом факторов, из которых главными являются природа и заряд центрального атома, а также его размеры и размеры лигандов.

Зависимость КЧ от заряда центрального атома (формальной степени окисления) представлена в табл. 1.

Таблица 1. Зависимость характерного КЧ от заряда центрального атома

(в скобках приведены КЧ, реализуемые относительно реже)

7

Чем больше размер центрального атома, тем большее количество

одних и тех же лигандов он может координировать, например: Na[BF4] и Na3[AlF6], [TiF6]2− и [ZrF8]4–.

Влияние размера лиганда можно проиллюстрировать на примере галогенидных комплексов элементов IV группы периодической системы. Существует [SiF6]2–, но не существует [SiCl6]2–. Для олова(IV) существуют [SnF6]2–, [SnCl6]2–, [SnBr6]2– и [SnI6]2–, но последний очень неустойчив из-за пространственных затруднений.

Некоторые металлы проявляют практически постоянные КЧ. В подавляющем большинстве случаев платина(II) и палладий(II) имеют КЧ 4 (квадратная конфигурация, см. раздел 2), а платина(IV), палладий(IV), хром(III) и кобальт(III) – 6 (октаэдрическая конфигурация).

При определении КЧ центрального атома следует учитывать дентатность (координационную емкость) лиганда (от латинского «dentis» – «зуб»). Лиганды, занимающие у данного металла только одно координационное место, называются монодентатными (Н2О, NН3, галогенид-ионы, CN– и др.) Лиганды, которые могут занимать два и более координационных места, называются полидентатными. Этилендиамин («en») NH2―CH2―CH2―NH2, например, в комплексе [Pt(en)(NH3)2]Cl2 занимает два координационных места:

2+

H2N NH2

Pt

H3N NH3

КЧ платины в этом комплексе – 4, а количество лигандов – 3. Полидентатные лиганды, строение которых позволяет осуществлять

связь с одним и тем же металлом одновременно за счет нескольких донорных атомов, т. е. с замыканием одного или нескольких циклов, называются хелатными (от греч. «χηλή» – «клешня»). Рассмотренный выше этилендиамин – типичный хелатный лиганд. Хелатные комплексы отличаются повышенной прочностью.

Согласно наблюдениям Л. А. Чугаева, наиболее прочными являются циклы, содержащие пять атомов. Достаточно устойчивы шестичленные, гораздо менее прочны четырех- и семичленные циклы.

Некоторые типичные органические моно- и полидентатные лиганды перечислены в приложении II.

8

Многие лиганды могут одновременно осуществлять связь с двумя (или более) атомами одного или разных металлов, исполняя роль «мостиковых» полидентатных лигандов. Это, например, вода, галогениды, гидроксидион, роданид-ион SCN–, оксид углерода(II) CO, органические сульфиды R2S и RS–, карбоксилат-ионы RCOO– и многие другие. Такие комплексы называются полиядерными координационными соединениями. Например:

Многоатомные лиганды способны координироваться различными донорными атомами. Например, роданид-ион SCN– может использовать для связи с центральным атомом, как серу, так и азот. Такие лиганды называются

амбидентатными лигандами.

Естественно, что все полидентатные лиганды могут выступать и в роли монодентатных. И наоборот, типичные монодентатные лиганды иногда выполняют функцию лигандов большей дентатности (вода, галогениды, CN–, SCN–, CO и др.).

Известны также соединения и с другими лигандами. К примеру, в комплексном соединении состава [Ir(CO)(O2)(PPh3)2Cl] лигандами являются трифенилфосфин PPh3 и молекулярный кислород O2. В соединении [Pt(РPh3)2(Н)Cl] лигандами служат трифенилфосфин и гидрид-ион H–, в комплексе [Cr(CO)5(H2)] координирован молекулярный водород H2, а в соединении [Ru(NH3)5(N2)]Cl2 – молекулярный азот. Широко распространены карбонилы металлов типа [Ni(CO)4], [Cr(CO)6]. Следует обратить внимание на то, что в этих комплексах центральный атом имеет нулевую степень окисления. Вообще, комплексообразование довольно часто стабилизирует неустойчивые степени окисления металлов. Так, в комплексах хрома Li[Cr(dipy)3] и Na3[Cr(dipy)3] металл находится в отрицательных степенях окисления «–1» и «–3» соответственно. Интересную группу координационных соединений представляют собой π-комплексы, например, комплекс с координированной молекулой этилена, К[Pt(С2Н4)Cl3], и, в частности, так называемые сэндвичевые комплексы, например, дибензолхром [Cr(C6H6)2], где атом хрома находится в пространстве между плоскостями двух бензольных колец.

1.3Номенклатура координационных соединений

Внастоящее время наиболее широко распространена рациональная номенклатура координационных соединений, основанная на рекомендациях

9

Международного союза по чистой и прикладной химии (IUPAC) и адаптированная к традициям русского химического языка. Основной принцип рациональной номенклатуры состоит в том, чтобы как можно полнее отразить в названии состав (и даже строение!) соединения.

При написании химических формул комплексных соединений традиционно в квадратных скобках первым пишут центральный атом, затем нейтральные лиганды и после них отрицательно заряженные лиганды.

При составлении названия комплексной частицы поступают наоборот: вначале перечисляют лиганды, затем центральный атом. Из лигандов первыми указывают анионы в алфавитном порядке, добавляя к корню их латинского названия интерфикс «о»: Cl– – «хлоро», OH– – «гидроксо», CN– – «циано», SO32– – «сульфито» и т. д. Следующими называют нейтральные молекулы в алфавитном порядке, причем они сохраняют свои названия и в качестве лигандов: C5H5N (py) – «пиридин», CH3NH2 – «метиламин». Исключение составляют: вода – «аква», аммиак – «аммин» и оксид углерода(II) – «карбонил».

Если в составе внутренней сферы присутствует амбидентатный лиганд, то способ его координации определяется указанием донорного атома вслед за наименованием лиганда через дефис. Всё вместе заключают в скобки: «(сульфито-S)». Для амбидентатных нитритного и роданидного лигандов сохранился традиционный способ указания способа их координации: «нитро» – если нитрит-ион NO2– координирован к металлу атомом азота (что на практике встречается чаще), в противном случае «нитрито»; «изотиоцианато» – если роданид-ион SCN– координирован к металлу атомом азота, «тиоцианато» – если атомом серы.

При наличии нескольких одинаковых лигандов в составе комплекса их количество указывается греческими числительными: 2 – «ди», 3 – «три», 4

– «тетра», 5 – «пента», 6 – «гекса» и т. д. Если же при этом название лиганда составное, или если в названии лиганда уже фигурирует числительное, то такое название заключают в скобки, указывая перед ним умножающее числительное: 2 – «бис», 3 – «трис», 4 – «тетракис», 5 – «пентакис» и т. д. Напри-

мер, [Zn(en)3](NO3)2 – «трис(этилендиамин)цинка нитрат», [Ag(PPh3)4]PF6 –

«тетракис(трифенилфосфин)серебра(I) гексафторфосфат».

Названия комплексных соединений составляют следующим образом. Если комплексное соединение неэлектролитного типа, то сначала перечисляют в указанном порядке лиганды, а затем называют в именительном падеже центральный атом. Степень окисления последнего не указывают (ее всегда при этом можно вычислить). Например, [Pt(py)2Cl2] – «дихлороди-

пиридинплатина», [Со(NH3)3(NO2)3] – «тринитротриамминкобальт».

Для электролитов в русском варианте номенклатуры первым традиционно называют анион в именительном падеже, а затем катион – в родитель-

10

ном. В случае комплексного катиона используют русское название центрального атома. Называя комплексный анион, используют латинский корень наименования центрального атома и суффикс «ат». Как в катионах, так и в анионах вслед за названием центрального атома (без пробела!) в круглых скобках указывают римскими цифрами степень его окисления, но только если она у металла переменная. Если же степень окисления постоянная – ее не указывают.

Примеры:

[Pt(NH3)4Cl2]Cl2 – «хлорид дихлоротетрамминплатины(IV)», [Cu(NH3)2]NO3 – «нитрат диамминмеди(I)»,

[Co(NH3)4(SO4)]Br – «бромид сульфатопентамминкобальта(III)», Na[Al(OH)4] – «тетрагидроксоалюминат натрия»,

K3[Fe(CN)6] – «гексацианоферрат(III) калия», (NH4)2[Hg(SCN)4] – «тетрароданогидраргират(II) аммония»,

[Pd(NH3)4][PdCl4] – «тетрахлоропалладат(II) тетрамминпалладия(II)», [W(CO)6] – «гексакарбонилвольфрам».

Кроме номенклатурных названий комплексных соединений на практике часто используют и тривиальные, исторически сложившиеся названия. Некоторые комплексы называют по имени ученого, впервые синтезировавшего вещество, например, «соль Чугаева» – [Pt(NH3)5Cl]Cl3·H2O, «соль Рейнеке» – (NH4)[Cr(NH3)2(SCN)4]·H2O, «соль Цейзе» – К[Pt(С2Н4)Cl3]·H2O,

некоторые – по цвету: «лутеохлорид» – [Co(NH3)6]Cl3 (от лат. «luteos» – «желтый»), «пурпуреохлорид» – [Co(NH3)5Cl]Cl2, некоторые – по происхождению: «красная кровяная соль» – K3[Fe(CN)6] и «желтая кровяная соль» – K4[Fe(CN)6]·3H2O и т. п.

1.4 Изомерия координационных соединений

Явление изомерии заключается в существовании нескольких соединений с одинаковым химическим составом, но различающихся по химическим и физическим свойствам: цвету, форме кристаллов, растворимости, термической устойчивости, спектральным характеристикам и т. д.

Существуют следующие основные виды изомерии: пространствен-

ная, ионизационная, координационная, связевая и изомерия лигандов.

Пространственная изомерия (или стереоизомерия) включает в себя две разновидности: геометрическую изомерию и оптическую изомерию.

Геометрическая изомерия комплексных соединений обусловлена различным расположением лигандов относительно центрального атома. Число изомеров зависит как от строения комплексного соединения, так и от количества неодинаковых лигандов.

Квадратные комплексы типа [Pt(NH3)2Cl2] могут иметь два варианта расположения лигандов в пространстве:

11

Если два одинаковых лиганда расположены рядом (а), то такое соединение называется цис-изомером, если по разные стороны от комплексообразователя, то – транс-изомером (б). Соответствующие префиксы «цис-» и «транс-» добавляют к химическим формулам и названиям комплексов: «цис-[Pt(NH3)2Cl2]» – «цис-дихлородиамминплатина».

Как правило, транс-изомеры термодинамически более устойчивы и при благоприятных условиях (например, при нагревании) цис-соединение переходит в транс-соединение. Интересно отметить, что цис-дихлородиам- минплатина обладает противоопухолевой активностью (цитотоксический препарат «цисплатин»), в то время как транс-изомер этим свойством не обладает.

Октаэдрические комплексы типа [Co(NH3)4Cl2]Cl также могут существовать в виде двух геометрических цис- (а) и транс- (б) изомеров, так как в этом случае также возможны различные способы расположения лигандов:

Октаэдрические комплексы типа [Co(NH3)3Cl3] могут существовать в виде двух геометрических изомеров, называемых меридиональным (а) и фациальным (б) изомерами:

Оптическая (или зеркальная) изомерия заключается в существовании двух форм, относящихся друг к другу как предмет и его зеркальное

12

отражение, причем структуры этих форм не могут быть совмещены друг с другом в результате каких-либо поворотов. Оптические изомеры иначе называются энантиомерами. Например, существует два энантиомера оксалатного комплекса хрома(III) [Cr(ox)3]3–:

В структуре энантиомеров не может быть плоскости симметрии. Как следствие, такие вещества обладают оптической активностью: поворачивают плоскость поляризации света. Оптические изомеры, в отличие от геометрических, имеют совершенно одинаковые физико-химические свойства, за исключением того, что вращают поляризованный свет в противоположных направлениях и могут отличаться реакционной способностью в отношении других оптически-активных веществ.

Ионизационная изомерия состоит в неодинаковом распределении кислотных остатков между внутренней и внешней сферами, в результате чего соединения по-разному диссоциируют на ионы. Так, красно-фиолетовый [Co(NH3)5Br]SO4 в водном растворе отщепляет сульфат-ион, а красный

[Co(NH3)5(SO4)]Br – бромид-ион.

Гидратная (в общем случае – сольватационная) изомерия является частным случаем ионизационной изомерии и проявляется в неодинаковом распределении молекул воды между внутренней и внешней сферами. Например, гексагидрат хлорида хрома CrCl3·6H2O способен существовать в форме трех модификаций:

[Cr(H2O)6]Cl3 [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O

фиолетовый светло-зеленый темно-зеленый

Координационная изомерия может возникнуть в том случае, если оба иона соли комплексные и лиганды по-разному распределены между атомами-комплексообразователями. Примером может служить пара соедине-

ний: [Co(NH3)6][Cr(CN)6] и [Cr(NH3)6][Co(CN)6].

13

Помимо координационной изомерии, известно также сходное явление так называемой координационной полимерии. Она проявляется, например, в существовании такого ряда комплексов, как [Pt(NH3)2Cl2], [Pt(NH3)4][PtCl4] и [Pt(NH3)3Cl]2[PtCl4]. Все они отвечают общей формуле {Pt(NH3)2Cl2}n, где n = 1, 2 и 3 соответственно.

Связевая изомерия наблюдается в случае, если амбидентатный лиганд в комплексах координируется различными способами:

Координация изомерных лигандов может привести к изомерии лигандов:

1.5 Примеры ответов на вопросы раздела

Пример 1. Вычислите заряды комплексных ионов (z), образованных платиной(IV): 1) [Pt(NH3)4Cl2]z; 2) [Pt(NH3)Cl5]z; 3) [Pt(NH3)2Cl4]z.

Решение:

Заряд комплексной частицы равен алгебраической сумме зарядов всех

еесоставляющих: центрального иона и лигандов.

1)Степень окисления атома платины равна +4, заряды молекул NH3 равны нулю, а заряды двух хлорид-ионов равны –2; алгебраическая сумма зарядов: z = +4 + (–2) = +2. Это комплекс катионного типа.

Рассуждая подобным образом, найдем заряды других ионов:

2)z = +4 + (–5) = –1, это комплекс анионного типа;

3)z = +4 + (–4) = 0, это комплекс неэлектролитного типа.

Пример 2. Сколько может быть пространственных изомеров у комп-

лексов: 1) NH4[Pt(NH3)ClBrI]; 2) [Co(NH3)3(NO2)Cl2]; 3) [Ni(en)(NH3)3Cl]ClO4?

14