29

3. КОМПЛЕКСНІ СПОЛУКИ

Комплексні сполуки вельми численні і різноманітні. Вони широко застосовуються в аналітичній хімії, в металургії (для отримання хімічно чистих металів − платини, золота, урану та ін.), як барвники, що дають міцні покриття, для сріблення та в багатьох інших галузях науки і техніки. Хлорофіл, гемоглобін, чимало ферментів є комплексними (точніше внутрішньокомплексними) органічними сполуками.

Комплексними сполуками називаються певні молекулярні сполуки, при поєднанні компонентів яких утворюються позитивно або негативно заряджені складні іони, здатні до існування як у кристалі, так і в розчині.

Однак існують комплексні сполуки, які не утворюють іонів (неелектроліти), наприклад, [Ni(Со)4], [Fe(Co)5] та ін.

3.1.Будова комплексних сполук

Воснові сучасних уявлень про будову комплексних сполук лежить координаційна теорія швейцарського вченого Вернера (1893). У розвитку вчення про комплексні сполуки, особливо велика роль належить російським вченим

(проф. Д.О.Чугаєву та його школі − В.Г.Хлопіну, І.І.Черняеву, А.А.Грінбергу та ін.), які зайняли провідне місце в цій галузі світової хімічної науки.

Зміст координаційної теорії зводиться до таких положень: 1) центральне місце в комплексній сполуці займає комплексоутворовач − звичайно позитивно заряджений іон (найчастіше метал); 2) навколо комплексоутворювача розташовані (координовані) ліганди (аденди) − іони протилежного йому знака, або полярні молекули; 3) комплексоутворювач і ліганди складають внутрішню сферу комплексної сполуки, яка при написанні формули сполуки береться в квадратні дужки; 4) у більшості випадків у комплексній сполуці є зовнішня сфера, що складається найчастіше із негативно або позитивно заряджених іонів. Так у молекулі К4[Fе(СN)6] комплексoутворювачем є іон Fе3+, лігандами − іони СN−, комплексний іон [Fе(СN)6]3+ складає внутрішню сферу, а у зовнішній сфері знаходяться іони К+.

Типовими комплексоутворювачами є d-елементи періодичної системи Д.І. Менделєєва. Це Аg+, Аu+, Си2+, Zп2+, Fе3+, Cо3+ та ін. Одначе й іони інших

елементів за певних умов здатні до комплексоутворення (Al3+, Si4+, Ba2+, B3+ та ін.). Важливими лігандами є:

1)іони OH −, Cl −, F −, NO2−, CN −, SCN − та ін.;

2)полярні молекули Н2О, NH3, СО, NО та ін.;

3)неполярні молекули етилендіаміну (CH2)2(NH2)2, які легко поляризуються, та ін.

Число лігандів, пов'язаних із комплексоутворювачем, називається координаційним числом, яке залежить в основному від хімічної природи комплексоутворювача і лігандів та умов утворення комплексної сполуки. Найбільш характерні координаційні числа деяких іонів-комплексоутворювачів: