1. 2. Определение заряда основных частиц комплексного соединения
3аряд внутренней сферы комплексного соединения представляет собой алгебраическую сумму зарядов образующих ее частиц.
Например, величина и знак заряда комплекса [Fe (C 2О4)2] определяется следующим образом. Заряд иона железа равен +3, суммарный заряд двух оксалат ионов – (–4). Следовательно, заряд комплекса =(+3)+(–4)=–1 и формула комплекса [Fe(С2О4)2] —. Заряд комплексного иона численно равен суммарному заряду внешней сферы и противоположен ему по знаку. Например, заряд внешней сферы К3[Fe(CN) 6] равен +3. Следовательно, заряд комплексного иона равен -3.
3аряд комплексообразователя равен по величине и противоположен по знаку алгебраической сумме зарядов всех остальных частиц комплексного соединения.
Отсюда, в К3 [Fe(CN) 6] заряд иона железа равен +3, т.к. суммарный заряд всех остальных частиц комплексного соединения равен (+3) + (–6) = –3.
1. 3. Номенклатура комплексных соединений
Основа номенклатуры разработана Вернером. В соответствии с ней в комплексном соединении вначале называют катион, а затем анион. Если соединение неэлектролитного типа, то его называют одним словом.
Нейтральный лиганд называют так же, как и молекулу, а к лигандам – анионам добавляют в конце суффикс – «О». Для координированной молекулы воды также на конце употребляют суффикс – «О» (акво–). Для обозначения числа одинаковых лигандов во внутренней сфере комплекса в качестве приставки перед названием лигандов используют греческие числительные ди-, три-, тетра-, пента-, гекса- и т.д. Приставку моно– не употребляют.
Лиганды перечисляют в алфавитном порядке. Название лиганда рассматривают как единое целое. После названия лиганда следует наименование центрального атома с указанием степени окисления, которую обозначают римскими цифрами в круглых скобках. Слово аммин (с двумя «м») пишется применительно к аммиаку. Для всех других аминов употребляется только одно «м». Название комплексного иона пишется в одно слово.
Например: [Co(NH3) 6]Сl3 – гексамминкобальта (III) хлорид,
[Co(NH3)5Н2О] Cl 3 – аквопентамминкобальта (III) хлорид,
[Co(CH 3NH2)5Cl]Cl2 – пентаметиламинхлорокобальта (III) хлорид,
[Pt(NH)3)2Br2] – диамминдибромоплатина
Если комплексный ион является анионом, то его латинское название имеет окончание «ат»:
(NН 4)2 [РdС14] – аммоний тетрахлоропалладат (II)
K[PtNH3Br 5] – калий пентабромоамминплатинат (IV)
К2[Co(CNS) 4] – калий тетрароданокобальтат (II)
Если внутрисферные лиганды сложные и, особенно, если они уже включают в свое название приставки ди–, три–, то для обозначения их количества употребляют приставки бис–, трис–, тетракис–.
Название сложного лиганда обычно заключают в круглые скобки:
[CoEn2 Cl 2]NО 3 – дихлоро–бис–(этилендиамин)кобальта (III) нитрат
[Pt(PPh 3) 3 Br]Br – бромо–трис–(трифенилфосфин) платины (II) бромид
В тех случаях, когда лиганд связывает два центральных иона, перед его названием употребляется греческая буква m.
Такие лиганды называют мостиковыми и перечисляют последними:
|
К 4
|
ОН / \ (С 2 О 4)2 Сr Cr(C 2О4) 2 \ / ОН |
– калий тетраоксалато–m– – дигидроксохромат (III) |
|||||
|
|
NН2 |
|
|
|
|||
|
|
(NH3)4Со Co(NH3) 4
OH |
(NО 3) 4 |
– октаммин–m–амидо–m–гидроксокобальта (III) нитрат |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итак, наиболее устойчивые и разнообразные комплексы по составу и выполняемым ими функциям образуют d–элементы. Особенно большое значение имеют комплексные соединения переходных элементов: железа, марганца, кобальта, меди, цинка и молибдена, которые выступают в качестве комплексообразователя. Биогенные s–элементы (Na, К, Mg, Са) образуют комплексные соединения только с лигандами определенной циклической структуры, выступая также в качестве комплексообразователя. Основная часть р–элементов (N, Р, S, О) является активной действующей частью комплексообразующих частиц (лигандов) в том числе и биолигандов. В этом состоит их биологическая значимость.
Следовательно, способность к комплексообразованию - это общее свойство химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева, эта способность уменьшается в следующем порядке: f>d>p>>s.
|
|
|
Рис. 6. Гем-группа в молекуле гемоглобина |
Значительную часть природных минералов, в том числе полиметаллических руд и силикатов, также составляют координационные соединения. Более того, химические методы извлечения металлов из руд, в частности меди, вольфрама, серебра, алюминия, платины, железа, золота и других, также связаны с образованием легкорастворимых, легкоплавких или летучих комплексов. Например: Na3[AlF6] – криолит, KNa3[AlSiO4]4 – нефелин (минералы, комплексные соединения, содержащие алюминий).
|
|
|
Рис. 7. Хлорофилл c1 |
Современная химическая отрасль промышленности широко использует координационные соединения как катализаторы при синтезе высокомолекулярных соединений, при химической переработке нефти, в производстве кислот.
* За открытие этой новой области науки А.Вернер в 1913 г. был удостоен Нобелевской премии.