I composti complessi sono classificati in base alla carica dei complessi: cationico - 2+, anionico - 3-, neutro - 0;

per composizione e proprietà chimiche: acidi - H, basi - OH, sali - SO4;

dal tipo di ligandi: complessi di idrossido - K2, complessi di acqua - Cl3, complessi di acido (leganti - anioni acidi) - K4, complessi di tipo misto - K, Cl4.

I nomi dei complessi sono costruiti secondo le regole generali IUPAC: leggi e scrivi da destra a sinistra, ligandi - con la desinenza - o, anioni - con la desinenza - at. Alcuni ligandi possono avere nomi specifici. Ad esempio, le molecole - ligandi H2O e NH3 sono chiamate rispettivamente aquo e ammina.

cationi complessi. Inizialmente vengono chiamati i leganti carichi negativamente della sfera interna con la desinenza "o" (cloro-, bromo-, nitro-, rhodano-, ecc.). Se il loro numero è più di uno, vengono aggiunti i numeri di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, ecc. prima dei nomi dei ligandi. Quindi chiamano ligandi neutri e la molecola d'acqua si chiama "aquo", la molecola di ammoniaca si chiama "ammina". Se il numero di ligandi neutri è maggiore di uno, aggiungi i numeri di-, tri-, tetra-, ecc.

Nomenclatura dei composti complessi

Quando si compone il nome di un composto complesso, la sua formula viene letta da destra a sinistra. Consideriamo esempi specifici:

Complessi anionici

Complessi cationici

K3 esacianoferrato di potassio (III)

Na sodio tetraidrossialluminato

Na3 sodio esanitrocobaltato (III)

SO4 tetraamminorame (II) solfato

Cl3 esaacquacromo (III) cloruro

OH idrossido di diammina argento (I)

Nei nomi di composti complessi, il numero di ligandi identici è indicato da prefissi numerici, che sono scritti insieme ai nomi dei ligandi: 2 - di, 3 - tre, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - hexa, 7 - epta, 8 - ottava.

I nomi dei ligandi con carica negativa, anioni di vari acidi, sono costituiti dal nome completo (o radice del nome) dell'anione e dalla desinenza con la vocale -o. Per esempio:

io-iodo-

H- idrato-

CO32- carbonato

Alcuni anioni che agiscono come ligandi hanno nomi speciali:

OH-idrossido

S2- tio-

CN-ciano-

NO- nitroso-

NO2- nitro-

Nei nomi dei ligandi neutri, di solito non vengono utilizzati prefissi speciali, ad esempio: N2H4 - idrazina, C2H4 - etilene, C5H5N - piridina.

Per tradizione, sono stati lasciati nomi speciali per un piccolo numero di ligandi: H2O - acqua, NH3 - ammina, CO - carbonile, NO - nitrosile.

I nomi dei ligandi carichi positivamente terminano in -th: NO + - nitrosilium, NO2 + - nitroilium, ecc.

Se un elemento che è un agente complessante fa parte di un anione complesso, il suffisso -at viene aggiunto alla radice del nome dell'elemento (russo o latino) e lo stato di ossidazione dell'agente complessante è indicato tra parentesi . (Gli esempi sono mostrati nella tabella sopra). Se un elemento, che è un agente complessante, fa parte di un complesso Katina o di un complesso neutro senza una sfera esterna, nel nome rimane il nome russo dell'elemento con l'indicazione del suo stato di ossidazione. Ad esempio: - nichel tetracarbonile (0).

Molti ligandi organici hanno una composizione complessa, quindi, quando si elaborano le formule dei complessi con la loro partecipazione, per comodità, vengono utilizzate le loro designazioni di lettere:

C2O42-ossalato-ox

C5H5N piridina pi

(NH2) 2CO urea ur

NH2CH2CH2NH2 etilendiammina en

C5H5- ciclopentadienil-cp

La nomenclatura dei composti complessi è parte integrante della nomenclatura delle sostanze inorganiche. Le regole per comporre i nomi di composti complessi sono sistematiche (non ambigue). In accordo con le raccomandazioni IUPAC, queste regole sono universali, poiché, se necessario, possono essere applicate a semplici composti inorganici, se non esistono nomi tradizionali e speciali per questi ultimi. I nomi, costruiti secondo regole sistematiche, sono adeguati alle formule chimiche. La formula di un composto complesso viene elaborata secondo le regole generali: prima viene scritto il catione - complesso o ordinario, quindi l'anione - complesso o ordinario. Nella sfera interna del composto complesso, viene prima scritto l'agente complessante dell'atomo centrale, quindi i ligandi non caricati (molecole), quindi gli anioni-ligando carichi negativamente.

Complessi unipolari

Nei nomi dei complessi cationici, neutri e più anionici, gli atomi centrali hanno i nomi russi degli elementi corrispondenti. In alcuni casi, le radici dei nomi latini degli elementi dell'atomo complessante centrale vengono utilizzate per i complessi anionici. Ad esempio, - diclorodiamminoplatino, 2- - tetracloroplatinato (II) -ione, + - catione di diammina argento (I), - - dicianoargenato (I) -ione.

Il nome di uno ione complesso inizia con un'indicazione della composizione della sfera interna. Innanzitutto, gli anioni situati nella sfera interna sono elencati in ordine alfabetico, aggiungendo la desinenza "o" al loro nome latino. Ad esempio, OH - - idrossido, Cl - - cloro, CN - - ciano, CH 3 COO - - acetato, CO 3 2- - carbonato, C 2 O 4 2- -ossalato, NCS - - tiocianato, NO 2 - - nitro , O 2 2- - osso, S 2- - tio, SO 3 2- - solfito, SO 3 S 2- - tiosolfato, C 5 H 5 - ciclopentadienile, ecc. Quindi, in ordine alfabetico, vengono indicate le molecole neutre della sfera interna. Per i ligandi neutri, vengono utilizzati nomi di sostanze con una sola parola senza modifiche, ad esempio N 2 -diazot, N 2 H 4 -idrazina, C 2 H 4 - etilene. Nella sfera NH 3 è chiamato ammino, H 2 O - acqua, CO - carbonile, NO - nitrosile. Il numero di leganti è indicato da numeri greci: di, tre, tetra, penta, hexa, ecc. Se i nomi dei ligandi sono più complessi, ad esempio etilendiammina, sono preceduti dai prefissi "bis", "tris", "tetrakis", ecc.

I nomi dei composti complessi con la sfera esterna sono costituiti da due parole (in generale, "anione cationico"). Il nome dell'anione complesso termina con il suffisso –at. Lo stato di ossidazione del complessante è indicato in numeri romani tra parentesi dopo il nome dell'anione. Per esempio:

K 2 - tetracloroplatinato di potassio (II),

Na 3 [Fe (NH 3) (CN) 5] - sodio pentacianomonoamminferrato (II),

H 3 O - ossonio tetracloroaurato (III),

K - diiodoiodato di potassio (I),

Na 2 - esaidrossostannato di sodio (IV).

Nei composti con un catione complesso, lo stato di ossidazione dell'agente complessante è indicato dopo il suo nome in numeri romani tra parentesi. Per esempio:

Cl - diamminoargento (I) cloruro,

Br - bromuro di triclorotriamineplatino (IV),

NUMERO 3 -

Cloronitrotetraamminocobalto (III) nitrato.

I nomi di composti complessi - non elettroliti senza sfera esterna - consistono in una parola, lo stato di ossidazione dell'agente complessante non è indicato. Per esempio:

- trifluorotriaquocobalto,

- platino tetraclorodiammina,

- ferro bis (ciclopentadienile).

Il nome dei composti con un catione e un anione complessi è costituito dai nomi del catione e dell'anione, ad esempio:

esanitrocobaltato (III) esaamminocobalto (III),

tricloroammina platino (II) clorotriammina platino (II).

Per i complessi con leganti ambidentati, il nome indica il simbolo dell'atomo con cui questo legante è legato all'atomo complessante centrale:

2- - tetrakis (titianato-N) cobaltato (II) -ione,

2- - tetrakis (tiocianato-S) mercurato (II) - ione.

Tradizionalmente, un legante ambidentato NO 2 è chiamato legante nitro se l'atomo donatore è azoto e legante nitrito se l'atomo donatore è ossigeno (–ONO -):

3- - esanitrocobaltato (III) -ione,

3--esanitrito-cobaltato (III) -ione.

Classificazione dei composti complessi

Gli ioni complessi possono far parte di molecole di varie classi di composti chimici: acidi, basi, sali, ecc. A seconda della carica dello ione complesso, si distinguono complessi cationici, anionici e neutri.

Complessi cationici

Nei complessi cationici, l'atomo complessante centrale sono cationi o atomi polarizzati positivamente dell'agente complessante e i ligandi sono molecole neutre, molto spesso acqua e ammoniaca. I composti complessi in cui l'acqua funge da ligando sono chiamati complessi acquatici. Questi composti includono idrati cristallini. Per esempio: MgCl 2 × 6H 2 O

o Cl 2,

CuSO 4 × 5H 2 O o SO 4 ∙ H 2 O, FeSO 4 × 7 H 2 O o SO 4 × H 2 O

Allo stato cristallino, alcuni complessi acquatici (ad esempio solfato di rame) trattengono anche l'acqua di cristallizzazione, che non fa parte della sfera interna, che è legata meno saldamente e si separa facilmente quando riscaldata.

Una delle classi più numerose di composti complessi sono gli amminocomplessi (ammoniati) e gli amminati. I ligandi in questi complessi sono molecole di ammoniaca o ammina. Per esempio: SO 4, Cl 4,

Cl 2.

Complessi anionici

I ligandi in tali composti sono anioni o atomi polarizzati negativamente e i loro gruppi.

I complessi anionici includono:

a) acidi complessi H, H 2, H.

b) sali doppi e complessi di PtCl 4 × 2KCl o K 2,

HgI 2 × 2KI o K 2.

c) acidi ossigenati e loro sali H 2 SO 4, K 2 SO 4, H 5 IO 6, K 2 CrO 4.

d) idrossisali K, Na 2.

e) polialogenuri: K, Cs.

Complessi neutri

Tali composti includono composti complessi che non hanno una sfera esterna e non danno ioni complessi in soluzioni acquose: ,, complessi carbonilici,.

Complessi cationico-anionici

I composti contengono contemporaneamente sia un catione complesso che un anione complesso:

, .

Complessi ciclici (chelati)

I composti di coordinazione in cui l'atomo centrale (o ione) è legato contemporaneamente a due o più atomi donatori del ligando, per cui uno o più eterocicli sono chiusi, sono chiamati chelati ... I ligandi che formano anelli chelanti sono chiamati reagenti chelanti (chelanti). La chiusura del ciclo chelato da parte di tali ligandi è chiamata chelazione(per chelazione). La classe più ampia e importante di chelati sono i complessi chelati metallici. La capacità di coordinare i ligandi è inerente ai metalli di tutti gli stati di ossidazione. Negli elementi dei sottogruppi principali, l'atomo complessante centrale è solitamente nel più alto stato di ossidazione.

I reagenti chelanti contengono due tipi principali di centri donatori di elettroni: a) gruppi contenenti un protone mobile, ad esempio —COOH, —OH, —SO 3 H; quando sono coordinati allo ione centrale, è possibile la sostituzione del protone e b) gruppi elettron-donatori neutri, ad esempio R 2 CO, R 3 N. I ligandi bidentati occupano due posti nella sfera di coordinazione interna del chelato, come l'etilendiammina (fig.3).

Secondo la regola dei cicli di Chugaev, i complessi chelati più stabili si formano quando il ciclo contiene cinque o sei atomi. Ad esempio, tra le diammine della composizione H 2 N- (CH 2) n-NH 2, si formano i complessi più stabili per n = 2 (anello a cinque membri) e n = 3 (anello a sei membri).

figura 3. Catone rame (II) bisetilendiammina.

Chelati in cui, quando l'anello chelato si chiude, il ligando utilizza gruppi elettron-donatori contenenti protoni e neutri ed è formalmente legato all'atomo centrale da un legame covalente e donatore-accettore, chiamato sono connessioni intracomplesse. Pertanto, i ligandi polidentati con gruppi funzionali acidi possono formare composti intracomplessi. I composti intracomplessi sono un chelato in cui la chiusura dell'anello è accompagnata dallo spostamento di uno o più protoni da gruppi funzionali acidi da parte di uno ione metallico, in particolare, il glicinato di rame (II) è un composto intracomplesso:

figura 4. Composto intra-complesso di 8-idrossichinolina con zinco.

Anche l'emoglobina e la clorofilla sono composti intracomplessi.

La caratteristica più importante dei chelati è la loro maggiore stabilità rispetto a complessi non ciclici costruiti in modo simile.

Composti complessi

Sintesi della lezione-lezione

Obiettivi. Formare un'idea della composizione, della struttura, delle proprietà e della nomenclatura dei composti complessi; sviluppare abilità per determinare lo stato di ossidazione di un agente complessante, elaborando equazioni per la dissociazione di composti complessi.
Nuovi concetti: composto complesso, agente complessante, legante, numero di coordinazione, sfere esterne ed interne del complesso.
Attrezzature e reagenti. Un rack con provette, soluzione concentrata di ammoniaca, soluzioni di solfato di rame (II), nitrato d'argento, idrossido di sodio.

DURANTE LE LEZIONI

Esperienza di laboratorio. Aggiungere la soluzione di ammoniaca alla soluzione di solfato di rame (II). Il liquido diventerà blu intenso.

Quello che è successo? Reazione chimica? Fino ad ora, non sapevamo che l'ammoniaca può reagire con il sale. Che sostanza si è formata? Qual è la sua formula, struttura, nome? A quale classe di composti può essere attribuito? L'ammoniaca può reagire con altri sali? Ci sono collegamenti simili a questo? Dobbiamo rispondere a queste domande oggi.

Per studiare meglio le proprietà di alcuni composti di ferro, rame, argento, alluminio, abbiamo bisogno di conoscenze sui composti complessi.

Continuiamo la nostra esperienza. Dividi la soluzione risultante in due parti. Aggiungi alcali a una parte. La precipitazione dell'idrossido di rame (II) Cu (OH) 2 non viene osservata, quindi non ci sono ioni rame doppiamente caricati nella soluzione o ce ne sono troppo pochi. Quindi, possiamo concludere che gli ioni rame interagiscono con l'ammoniaca aggiunta e formano alcuni nuovi ioni che non danno un composto insolubile con gli ioni OH-.

Allo stesso tempo, gli ioni rimangono invariati. Ciò può essere verificato aggiungendo una soluzione di cloruro di bario alla soluzione di ammoniaca. Un precipitato bianco di BaSO 4 precipiterà immediatamente.

Gli studi hanno stabilito che il colore blu scuro della soluzione di ammoniaca è dovuto alla presenza in essa di ioni complessi 2+, formati dall'aggiunta di quattro molecole di ammoniaca allo ione rame. Quando l'acqua evapora, gli ioni 2+ si legano agli ioni e dalla soluzione vengono rilasciati cristalli blu scuro, la cui composizione è espressa dalla formula SO 4 H 2 O.

I composti complessi sono quelli contenenti ioni complessi e molecole capaci di esistere sia in forma cristallina che in soluzione.

Le formule di molecole o ioni di composti complessi sono solitamente racchiuse tra parentesi quadre. I composti complessi sono ottenuti da composti convenzionali (non complessi).

Esempi per ottenere composti complessi

La struttura dei composti complessi viene considerata sulla base della teoria della coordinazione proposta nel 1893 dal chimico svizzero Alfred Werner, premio Nobel. La sua attività scientifica si è svolta presso l'Università di Zurigo. Lo scienziato ha sintetizzato molti nuovi composti complessi, sistematizzato composti complessi precedentemente noti e ottenuti di recente e sviluppato metodi sperimentali per dimostrarne la struttura.

A. Werner (1866–1919)

In accordo con questa teoria, si distinguono composti complessi agente complessante, esterno e sfera interna... L'agente complessante è solitamente un catione o un atomo neutro. La sfera interna è costituita da un certo numero di ioni o molecole neutre, che sono saldamente legati all'agente complessante. Sono chiamati ligandi... Il numero di ligandi determina numero di coordinazione(CN) agente complessante.

Esempio composto complesso

Il composto SO 4 H 2 O o CuSO 4 5H 2 O considerato nell'esempio è un idrato cristallino di solfato di rame (II).

Determiniamo le parti costitutive di altri composti complessi, ad esempio K 4.
(Riferimento. La sostanza con la formula HCN è l'acido cianidrico. I sali dell'acido cianidrico sono chiamati cianuri.)

Agente complessante - ione ferro Fe 2+, ligandi - ioni cianuro СN -, il numero di coordinazione è uguale a sei. Tutto tra parentesi quadre è una sfera interna. Gli ioni potassio formano la sfera esterna del composto complesso.

La natura del legame tra lo ione centrale (atomo) e i ligandi può essere duplice. Da un lato, il legame è dovuto alle forze di attrazione elettrostatica. D'altra parte, tra l'atomo centrale e i ligandi un legame può essere formato dal meccanismo donatore-accettore per analogia con lo ione ammonio. In molti composti complessi, il legame tra lo ione centrale (atomo) e i ligandi è dovuto sia alle forze di attrazione elettrostatica che al legame formato dalle coppie di elettroni solitari dell'agente complessante e dagli orbitali liberi dei ligandi.

I composti complessi con una sfera esterna sono elettroliti forti e in soluzioni acquose si dissociano quasi interamente in uno ione complesso e ioni sfera esterna. Per esempio:

SO 4 2+ +.

Nelle reazioni di scambio, gli ioni complessi passano da un composto all'altro senza modificare la loro composizione:

SO 4 + BaCl 2 = Cl 2 + BaSO 4.

La sfera interna può avere una carica positiva, negativa o nulla.

Se la carica dei ligandi compensa la carica dell'agente complessante, tali composti complessi sono chiamati complessi neutri o non elettrolitici: sono costituiti solo dall'agente complessante e dai ligandi della sfera interna.

Un tale complesso neutro è, per esempio,.

Gli agenti complessanti più tipici sono i cationi D-elementi.

I ligandi possono essere:

a) molecole polari - NH 3, H 2 O, CO, NO;
b) ioni semplici - F -, Cl -, Br -, I -, H -, H +;
c) ioni complessi - CN -, SCN -, NO 2 -, OH -.

Considera la tabella che mostra i numeri di coordinazione di alcuni agenti complessanti.

Nomenclatura dei composti complessi. In un composto, prima viene nominato l'anione e poi il catione. Quando si specifica la composizione della sfera interna, vengono prima chiamati anioni, aggiungendo il suffisso - O-, ad esempio: Cl - - cloro, CN - - ciano, OH - - idrossido, ecc. Di seguito, i ligandi neutri sono chiamati e principalmente ammoniaca e suoi derivati. In questo caso, usano i termini: per ammoniaca coordinata - ammin, per l'acqua - acqua... Il numero di ligandi è indicato in parole greche: 1 - mono, 2 - di, 3 - tre, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - hexa. Quindi passano al nome dell'atomo centrale. Se l'atomo centrale fa parte dei cationi, viene utilizzato il nome russo dell'elemento corrispondente e il suo stato di ossidazione (in numeri romani) è indicato tra parentesi. Se l'atomo centrale è contenuto nell'anione, allora usa il nome latino dell'elemento e alla fine aggiungi la desinenza - a... Nel caso dei non elettroliti, lo stato di ossidazione dell'atomo centrale non è dato, poiché è inequivocabilmente determinato dalla condizione che il complesso sia elettricamente neutro.

Esempi. Per denominare il complesso Сl 2, si determina lo stato di ossidazione (COSÌ.)
NS agente complessante - ione Cu NS+ :

1 X + 2 (–1) = 0,X = +2, CO (Cu) = +2.

Lo stato di ossidazione dello ione cobalto si trova in modo simile:

sì + 2 (–1) + (–1) = 0,sì = +3, S.O. (Co) = +3.

Qual è il numero di coordinazione del cobalto in questo composto? Quante molecole e ioni ci sono intorno allo ione centrale? Il numero di coordinazione del cobalto è sei.

Il nome dello ione complesso è scritto in una parola. Lo stato di ossidazione dell'atomo centrale è indicato da un numero romano tra parentesi. Per esempio:

Cl 2 - tetraammina rame (II) cloruro,
NUMERO 3 – dicloroacquatriamminocobalto (III) nitrato,
K 3 - esacianoferrato (III) potassio,
K 2 - tetracloroplatinato (II) potassio,
- diclorotetraamminezinco,
H 2 - acido esaclorostagno.

Usando l'esempio di diversi composti complessi, determineremo la struttura delle molecole (agente complessante ionico, il suo SO, numero di coordinazione, ligandi, sfere interne ed esterne), daremo un nome al complesso, annoteremo le equazioni della dissociazione elettrolitica.

K 4 - esacianoferrato di potassio (II),

K 4 4K + + 4–.

H - acido tetracloroaurico (formato sciogliendo l'oro in acqua regia),

H H + + -.

OH - diammina argento (I) idrossido (questa sostanza partecipa alla reazione "specchio d'argento"),

OH + + OH -.

Na - tetraidrossialluminato sodio,

Na Na + + -.

I composti complessi includono anche molte sostanze organiche, in particolare i prodotti dell'interazione delle ammine con l'acqua e gli acidi a te noti. Ad esempio, sali di cloruro di metil ammonio e fenilammonio cloruro sono composti complessi. Secondo la teoria del coordinamento, hanno la seguente struttura:

Qui, l'atomo di azoto è un agente complessante, gli atomi di idrogeno all'azoto, i radicali metile e fenile sono ligandi. Insieme formano la sfera interna. La sfera esterna contiene ioni cloruro.

Molte sostanze organiche, di grande importanza nella vita degli organismi, sono composti complessi. Questi includono emoglobina, clorofilla, enzimi e dott.

I composti complessi sono ampiamente usati:

1) in chimica analitica per la determinazione di molti ioni;
2) separare alcuni metalli e ottenere metalli di elevata purezza;
3) come coloranti;
4) eliminare la durezza dell'acqua;
5) come catalizzatori per importanti processi biochimici.

Capitolo 17 Giunti Complessi

17.1. Definizioni di base

In questo capitolo imparerai a conoscere un gruppo speciale di sostanze complesse chiamate complesso(o coordinare) connessioni.

Attualmente esiste una definizione rigorosa del concetto " particella complessa" no. La seguente definizione è comunemente usata.

Ad esempio, uno ione rame idrato 2 è una particella complessa, poiché esiste effettivamente in soluzioni e alcuni cristalli idrati, è formato da ioni Cu 2 e molecole di H 2 O, le molecole d'acqua sono in realtà molecole esistenti e gli ioni Cu 2 esistono nei cristalli di molti composti di rame. Al contrario, lo ione SO 4 2 non è una particella complessa, poiché sebbene gli ioni O 2 si trovino nei cristalli, lo ione S 6 non esiste nei sistemi chimici.

Esempi di altre particelle complesse: 2, 3, 2.

Allo stesso tempo, gli ioni NH 4 e H 3 O sono riferiti a particelle complesse, sebbene gli ioni H non esistano nei sistemi chimici.

A volte le particelle complesse sono chiamate particelle chimiche complesse, tutti o parte dei legami in cui sono formati dal meccanismo donatore-accettore. Nelle particelle più complesse lo è, ma, ad esempio, nell'allume di potassio SO 4 nella particella complessa 3, il legame tra gli atomi di Al e O è infatti formato dal meccanismo donatore-accettore, e nella particella complessa c'è solo elettrostaticità interazione (ione-dipolo). Ciò è confermato dall'esistenza nell'allume ferro-ammonio di una particella complessa simile nella struttura, in cui è possibile solo l'interazione ione-dipolo tra le molecole d'acqua e lo ione NH 4 .

Per carica, le particelle complesse possono essere cationi, anioni e anche molecole neutre. I composti complessi contenenti tali particelle possono appartenere a diverse classi di sostanze chimiche (acidi, basi, sali). Esempi: (H 3 O) - acido, OH - base, NH 4 Cl e K 3 - sali.

Solitamente un agente complessante è un atomo di un elemento che forma un metallo, ma può anche essere un atomo di ossigeno, azoto, zolfo, iodio e altri elementi che formano non metalli. Lo stato di ossidazione dell'agente complessante può essere positivo, negativo o nullo; quando un composto complesso è formato da sostanze più semplici, non cambia.

I ligandi possono essere particelle che, prima della formazione di un composto complesso, erano molecole (H 2 O, CO, NH 3, ecc.), Anioni (OH, Cl, PO 4 3, ecc.), nonché un catione idrogeno . Distinguere non identificato o ligandi monodentati (legati all'atomo centrale attraverso uno dei loro atomi, cioè da un legame), bidentato(collegato con l'atomo centrale attraverso due dei suoi atomi, cioè due legami), tridentato eccetera.

Se i ligandi non sono identificati, il numero di coordinazione è uguale al numero di tali ligandi.

CN dipende dalla struttura elettronica dell'atomo centrale, dal suo stato di ossidazione, dalla dimensione dell'atomo centrale e dei ligandi, dalle condizioni per la formazione del composto complesso, dalla temperatura e da altri fattori. CC può assumere valori da 2 a 12. Molto spesso è uguale a sei, un po' meno spesso - a quattro.

Ci sono particelle complesse con diversi atomi centrali.

Vengono utilizzati due tipi di formule di struttura delle particelle complesse: indicare la carica formale dell'atomo centrale e dei leganti o indicare la carica formale dell'intera particella complessa. Esempi:

Per caratterizzare la forma di una particella complessa, viene utilizzato il concetto di poliedro di coordinazione (poliedro).

I poliedri di coordinazione includono anche un quadrato (CN = 4), un triangolo (CN = 3) e un manubrio (CN = 2), sebbene queste figure non siano poliedri. Esempi di poliedri di coordinazione e particelle complesse di forma corrispondente per i valori CN più comuni sono mostrati in Fig. 1.

Come le sostanze chimiche sono complessate i composti sono divisi in composti ionici (a volte sono chiamati ionogenico) e molecolare ( non ionico) collegamenti. I composti ionici complessi contengono particelle complesse cariche - ioni - e sono acidi, basi o sali (vedi § 1). I composti complessi molecolari sono costituiti da particelle complesse non cariche (molecole), ad esempio: oppure - è difficile assegnarli a qualsiasi classe principale di sostanze chimiche.

Le particelle complesse che compongono i composti complessi sono piuttosto diverse. Pertanto, per la loro classificazione, vengono utilizzate diverse caratteristiche di classificazione: il numero di atomi centrali, il tipo di ligando, il numero di coordinazione e altri.

Per il numero di atomi centrali le particelle complesse si dividono in single core e multicore... Gli atomi centrali di particelle complesse multinucleari possono essere collegati tra loro direttamente o tramite ligandi. In entrambi i casi, gli atomi centrali con ligandi formano un'unica sfera interna del composto complesso:

In base al tipo di ligandi, le particelle complesse sono divise in

1) Complessi acquatici, cioè particelle complesse in cui le molecole d'acqua sono presenti come ligandi. Acquacomplessi cationici più o meno stabili m, gli acquacomplessi anionici sono instabili. Tutti gli idrati di cristallo si riferiscono a composti contenenti complessi acquatici, ad esempio:

Mg (ClO4) 2. 6H 2 O è in realtà (ClO 4) 2;
BeSO 4. 4H 2 O è in realtà SO 4;
Zn (BrO3) 2. 6H 2 O è in realtà (BrO 3) 2;
CuSO 4. 5H 2 O è in realtà SO 4. H2O

2) Idrossicomplessi, cioè particelle complesse in cui sono presenti gruppi idrossilici come ligandi, che erano ioni idrossido prima di entrare nella particella complessa, ad esempio: 2, 3,.

I complessi idrossilici sono formati da complessi acquatici che presentano le proprietà degli acidi cationici:

2 + 4OH = 2 + 4H 2 O

3) Ammoniaca, cioè particelle complesse in cui sono presenti gruppi NH 3 come ligandi (prima della formazione di una particella complessa - una molecola di ammoniaca), ad esempio: 2,, 3.

Le ammoniasi possono anche essere ottenute da complessi acquatici, ad esempio:

2 + 4NH 3 = 2 + 4 H 2 O

In questo caso, il colore della soluzione cambia dal blu al blu oltremare.

4) Acidocomplessi, cioè particelle complesse in cui sono presenti residui acidi di acidi sia anossici che ossigenati come ligandi (prima della formazione di una particella complessa, anioni, ad esempio: Cl, Br, I, CN, S 2, NO 2, S 2 O 3 2 , CO 3 2, C 2 O 4 2, ecc.).

Esempi di formazione di acidocomplessi:

Hg2 + 4I = 2
AgBr + 2S 2 O 3 2 = 3 + Br

Quest'ultima reazione viene utilizzata in fotografia per rimuovere il bromuro d'argento non reagito dai materiali fotografici.
(Durante lo sviluppo della pellicola fotografica e della carta fotografica, la parte sottoesposta del bromuro d'argento contenuto nell'emulsione fotografica non viene ridotta dallo sviluppatore. Per rimuoverla si utilizza questa reazione (il processo è chiamato "fissazione", poiché la parte non rimossa il bromuro d'argento successivamente si decompone gradualmente alla luce, distruggendo l'immagine)

5) I complessi in cui i leganti sono atomi di idrogeno sono divisi in due gruppi completamente diversi: idruro complessi e complessi che fanno parte di oniev connessioni.

Nella formazione di complessi idruro -,, -, l'atomo centrale è un accettore di elettroni e uno ione idruro è un donatore. Lo stato di ossidazione degli atomi di idrogeno in questi complessi è –1.

Nei complessi di onio, l'atomo centrale è un donatore di elettroni e l'accettore è un atomo di idrogeno nello stato di ossidazione +1. Esempi: H 3 O o - ione ossonio, NH 4 o - ione ammonio. Inoltre, esistono derivati ​​sostituiti di tali ioni: - ione tetrametilammonio, - ione tetrafenilarsonio, - ione dietilossonio, ecc.

6) Carbonile complessi - complessi in cui i gruppi CO sono presenti come ligandi (prima che si formi il complesso, molecole di monossido di carbonio), ad esempio:,, ecc.

7) anionalogenato complessi - complessi del tipo.

Altre classi di particelle complesse si distinguono per il tipo di leganti. Inoltre, esistono particelle complesse con diversi tipi di ligandi; l'esempio più semplice è l'aqua-idrossicomplesso.

La formula di un composto complesso è composta allo stesso modo della formula di qualsiasi sostanza ionica: in primo luogo è scritta la formula del catione, nel secondo - l'anione.

La formula di una particella complessa è scritta tra parentesi quadre nella seguente sequenza: in primo luogo è il simbolo dell'elemento complessante, quindi - le formule dei ligandi che erano cationi prima della formazione del complesso, quindi - le formule di i ligandi che erano molecole neutre prima della formazione del complesso, e dopo di loro - le formule dei ligandi, che erano anioni prima della formazione del complesso.

Il nome di un composto complesso è costruito allo stesso modo del nome di qualsiasi sale o base (gli acidi complessi sono chiamati sali di idrogeno o di ossonio). Il nome del composto include il nome del catione e il nome dell'anione.

Il nome della particella complessa include il nome dell'agente complessante e i nomi dei ligandi (il nome è scritto secondo la formula, ma da destra a sinistra. Per gli agenti complessanti, i nomi russi degli elementi sono usati nei cationi e Nomi latini negli anioni.

I ligandi più comuni sono:

Esempi di nomi per cationi complessi:

Esempi di nomi per anioni complessi:

2 - ione tetraidrossozincato
3 - di (tiosolfato) argentato (I) -ion
3 - esacianocromato (III) -ione
- ione tetraidrossiaquaalluminato
- ione tetranitrodiamminocobaltato (III)
3 - pentacianoaquaferrato (II) -ione

Esempi di nomi per particelle complesse neutre:

Regole di nomenclatura più dettagliate sono fornite nei libri di riferimento e nei manuali speciali.

Nei complessi cristallini con complessi carichi, il legame tra il complesso e gli ioni della sfera esterna è ionico e i legami tra il resto delle particelle della sfera esterna sono intermolecolari (compresi i legami idrogeno). Nei composti molecolari complessi, il legame tra i complessi è intermolecolare.

Nella maggior parte delle particelle complesse, i legami tra l'atomo centrale e i ligandi sono covalenti. Tutti o parte di essi sono formati secondo il meccanismo donatore-accettore (di conseguenza, con una modifica delle cariche formali). Nei complessi meno stabili (ad esempio, nei complessi acquatici di elementi alcalini e alcalino-terrosi, nonché nell'ammonio), i ligandi sono tenuti insieme dall'attrazione elettrostatica. Un legame in particelle complesse viene spesso definito legame donatore-accettore o legame di coordinazione.

Consideriamo la sua formazione usando l'esempio dell'acquacazione del ferro (II). Questo ione è formato dalla reazione:

FeCl 2cr + 6H 2 O = 2 + 2Cl

La formula elettronica dell'atomo di ferro è 1 S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 6. Facciamo un diagramma dei sottolivelli di valenza di questo atomo:

Quando si forma uno ione doppiamente carico, l'atomo di ferro perde due 4 S-elettrone:

Lo ione ferro accetta sei coppie di elettroni di atomi di ossigeno di sei molecole d'acqua in orbitali di valenza liberi:

Si forma un catione complesso, la cui struttura chimica può essere espressa da una delle seguenti formule:

La struttura spaziale di questa particella è espressa da una delle formule spaziali:

Il poliedro di coordinazione è ottaedro. Tutti i legami Fe-O sono uguali. Ipotetico sp 3 D 2-ibridazione dell'AO dell'atomo di ferro. Le proprietà magnetiche del complesso indicano la presenza di elettroni spaiati.

Se FeCl 2 viene sciolto in una soluzione contenente ioni cianuro, la reazione procede

FeCl 2cr + 6CN = 4 + 2Cl.

Lo stesso complesso si ottiene aggiungendo alla soluzione di FeCl 2 una soluzione di cianuro di potassio KCN:

2 + 6CN = 4 + 6H 2 O.

Ciò suggerisce che il complesso del cianuro è più forte del complesso dell'acqua. Inoltre, le proprietà magnetiche del complesso del cianuro indicano l'assenza di elettroni spaiati nell'atomo di ferro. Tutto ciò è dovuto a una struttura elettronica leggermente diversa di questo complesso:

Ligandi CN più forti formano legami più forti con l'atomo di ferro, il guadagno di energia è sufficiente per "infrangere" la regola di Hund e rilasciare 3 D-orbitali per coppie solitarie di ligandi. La struttura spaziale del complesso di cianuro è la stessa di quella del complesso acquatico, ma il tipo di ibridazione è diverso - D 2 sp 3 .

La "forza" del ligando dipende principalmente dalla densità elettronica della nuvola della coppia solitaria di elettroni, cioè aumenta al diminuire della dimensione atomica, al diminuire del numero quantico principale, dipende dal tipo di ibridazione EO e da qualche altro fattori. I ligandi più importanti possono essere disposti in fila per aumentarne la "forza" (una sorta di "fila di attività" dei ligandi), questa fila è chiamata gamma spettrochimica di ligandi:

Per i complessi 3 e 3, i programmi educativi sono i seguenti:

Per complessi con CN = 4 sono possibili due strutture: un tetraedro (nel caso sp 3-ibridazione), ad esempio 2, e un quadrato piatto (nel caso dsp 2 -ibridazione), ad esempio, 2.

Per i composti complessi, innanzitutto, le stesse proprietà sono caratteristiche dei composti ordinari delle stesse classi (sali, acidi, basi).

Se il composto complesso è acido, allora è un acido forte; se la base, allora anche la base è forte. Queste proprietà dei composti complessi sono determinate solo dalla presenza di ioni H 3 O o OH. Inoltre, acidi, basi e sali complessi entrano in reazioni metaboliche comuni, ad esempio:

SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + Cl 2
FeCl 3 + K 4 = Fe 4 3 + 3KCl

L'ultima di queste reazioni viene utilizzata come reazione qualitativa per gli ioni Fe3. La sostanza insolubile di colore oltremare risultante è chiamata "blu di Prussia" [il nome sistematico è ferro (III) - esacianoferrato di potassio (II)].

Inoltre, la particella complessa stessa può entrare in una reazione e, inoltre, più è attiva, meno è stabile. Di solito si tratta di reazioni di sostituzione del ligando che si verificano in soluzione, ad esempio:

2 + 4NH 3 = 2 + 4H 2 O,

così come reazioni acido-base come

2 + 2H 3 O = + 2H 2 O
2 + 2OH = + 2H 2 O

Formata in queste reazioni, dopo isolamento ed essiccamento, si trasforma in idrossido di zinco:

Zn (OH) 2 + 2H 2 O

Quest'ultima reazione è l'esempio più semplice della decomposizione di un composto complesso. In questo caso avviene a temperatura ambiente. Altri composti complessi si decompongono quando riscaldati, ad esempio:

SO 4. H 2 O = CuSO 4 + 4 NH 3 + H 2 O (oltre 300 o С)
4K 3 = 12KNO 2 + 4CoO + 4NO + 8NO 2 (oltre 200 o С)
K 2 = K 2 ZnO 2 + 2H 2 O (sopra i 100 o C)

Per valutare la possibilità della reazione di sostituzione del ligando, si può utilizzare la serie spettrochimica, guidata dal fatto che ligandi più forti spostano ligandi meno forti dalla sfera interna.

L'isomerismo dei composti complessi è correlato
1) con una possibile diversa disposizione dei leganti e delle particelle della sfera esterna,
2) con una diversa struttura della particella più complessa.

Il primo gruppo comprende idratato(generalmente solvato) e ionizzazione isomeria, al secondo - spaziale e ottico.

L'isomerismo di idratazione è associato alla possibilità di una diversa distribuzione delle molecole d'acqua nelle sfere esterna e interna del composto complesso, ad esempio: (colore rosso-marrone) e Br 2 (colore blu).

L'isomerismo di ionizzazione è associato alla possibilità di una diversa distribuzione degli ioni nella sfera esterna e interna, ad esempio: SO 4 (viola) e Br (rosso). Il primo di questi composti forma un precipitato reagendo con una soluzione di cloruro di bario e il secondo con una soluzione di nitrato d'argento.

L'isomerismo spaziale (geometrico), altrimenti chiamato isomeria cis-trans, è caratteristico dei complessi quadrati e ottaedrici (impossibile per il tetraedro). Esempio: isomeria cis-trans di un complesso quadrato

L'isomerismo ottico (a specchio) in sostanza non differisce dall'isomerismo ottico nella chimica organica ed è caratteristico dei complessi tetraedrici e ottaedrici (impossibile per quelli quadrati).

Tutti i composti inorganici sono divisi in due gruppi:

1. collegamenti del primo ordine, ovvero composti che obbediscono alla teoria della valenza;

2. composti di ordine superiore, ad es. composti che non obbediscono ai concetti della teoria della valenza. I composti di ordine superiore includono idrati, ammoniaca, ecc.

CoCl 3 + 6 NH 3 = Co (NH 3) 6 Cl 3

Werner (Svizzera) ha introdotto il concetto di composti di ordine superiore nella chimica e ha dato loro un nome composti complessi... Attribuì a CS tutti i composti di ordine superiore più stabili, che in una soluzione acquosa o non si disintegrano affatto nelle loro parti costituenti o si disintegrano in misura insignificante. Nel 1893, Werner suggerì che qualsiasi elemento dopo la saturazione è in grado di esibire anche una valenza aggiuntiva - coordinazione... Secondo la teoria del coordinamento di Werner, ogni COP si distingue:

Cl 3: agente complessante (KO = Co), leganti (NH 3), numero di coordinazione (CN = 6), sfera interna, ambiente esterno (Cl 3), capacità di coordinazione.

L'atomo centrale della sfera interna, attorno al quale sono raggruppati ioni o molecole, è chiamato agente complessante. Il ruolo degli agenti complessanti è più spesso svolto da ioni metallici, meno spesso da atomi o anioni neutri. Gli ioni o le molecole che si coordinano attorno ad un atomo centrale nella sfera interna sono chiamati ligandi... I ligandi possono essere anioni: Г -, ОН-, СN-, CNS-, NO 2 -, CO 3 2-, C 2 O 4 2-, molecole neutre: Н 2 О, СО, Г 2, NH 3, N 2 H4. Numero di coordinazione - il numero di posti nella sfera interna del complesso che possono essere occupati da leganti. CN è solitamente superiore allo stato di ossidazione. CN = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12. Il CN più comune = 4, 6, 2. Questi numeri corrispondono alla configurazione più simmetrica del complesso - ottaedrico (6), tetraedrico (4) e lineare (2). KCH a seconda della natura dell'agente complessante e dei ligandi, nonché delle dimensioni di KO e ligandi. Capacità di coordinamento dei ligandi- il numero di siti nella sfera interna del complesso occupati da ciascun ligando. Per la maggior parte dei ligandi, la capacità di coordinazione è uguale all'unità ( ligandi monodentati), meno spesso due ( ligandi bidentati), ci sono ligandi con una capacità maggiore (3, 4, 6) - ligandi polidentali... La carica del complesso deve essere numericamente uguale al totale della sfera esterna e di segno opposto. 3+ Cl 3 -.

Nomenclatura dei composti complessi. Molti composti complessi hanno mantenuto i loro nomi storici associati al colore o al nome dello scienziato che li ha sintetizzati. Attualmente viene utilizzata la nomenclatura IUPAC.

Ordine di conteggio degli ioni... Il primo è l'anione, poi il catione, mentre la radice del nome latino KO è usata nel nome dell'anione, e nel nome del catione, il suo nome russo al genitivo.

Cl è cloruro d'argento diammina; K 2 - triclorocuprato di potassio.

Ordine di enumerazione del ligando... I ligandi nel complesso sono elencati nel seguente ordine: anionici, neutri, cationici - senza sillabazione. Gli anioni sono elencati nell'ordine H -, O 2-, OH -, anioni semplici, anioni complessi, anioni poliatomici, anioni organici.

SO 4 - cloronitrsolfato (+4)

Fine dei gruppi di coordinamento. I gruppi neutri hanno lo stesso nome delle molecole. Le eccezioni sono acqua (H 2 O), ammina (NH 3). La vocale "O" viene aggiunta agli anioni caricati negativamente

- esocianoferrato (+3) esammina cobalto (+3)

Prefissi che indicano il numero di ligandi.

1 - mono, 2 - di, 3 - tre, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - hexa, 7 - hepta, 8 - octa, 9 - nona, 10 - deca, 11 - indica, 12 - dodeca, many - poli.

I prefissi bis-, tris- sono usati prima di ligandi con nomi complessi, dove sono già presenti prefissi mono-, di-, ecc.

Cl 3 - tris (etilendiammina) cloruro di ferro (+3)

Nei nomi di composti complessi si indica prima la parte anionica al nominativo e con il suffisso -at, e poi la parte cationica al genitivo. Tuttavia, prima del nome dell'atomo centrale sia nella parte anionica che cationica del composto, sono elencati tutti i ligandi ad esso coordinati con l'indicazione del loro numero in numeri greci (1 - mono (solitamente omesso), 2 - di, 3 - tre, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - esa, 7 - epta, 8 - otta). Ai nomi dei leganti si aggiunge il suffisso -o, e dapprima si chiamano gli anioni, e poi le molecole neutre: Cl- - cloro, CN- - ciano, OH- - idrossido, C2O42- - oxalato, S2O32- - tiosolfato, (CH3) 2NH - dimetilammino ed ecc. Eccezioni: I nomi di H2O e NH3 come ligandi sono i seguenti: "aqua" e "ammina". Se l'atomo centrale fa parte del catione, viene utilizzato il nome russo dell'elemento, dopo di che il suo stato di ossidazione è indicato tra parentesi in numeri romani. Per l'atomo centrale nell'anione si usa il nome latino dell'elemento e lo stato di ossidazione è indicato davanti a questo nome. Per elementi con uno stato di ossidazione costante, può essere omesso. Nel caso di non elettroliti, anche lo stato di ossidazione dell'atomo centrale non è indicato, poiché è determinato in base all'elettroneutralità del complesso. Esempi di titoli:

Cl2 - cloruro di dicloro-tetrammina-platino (IV),

OH - idrossido di diammina-argento (I).

Classificazione dei composti complessi. Vengono utilizzate diverse classificazioni di COP.

1. appartenendo a una certa classe di composti:

acidi complessi - H 2

basi complesse -

sali complessi - K 2

2. Per la natura dei ligandi: complessi acquatici, ammoniaca. Cianuro, alogenuro, ecc.

Gli aquacomplex sono complessi in cui le molecole d'acqua fungono da ligandi, ad esempio Cl 2 - cloruro di esaquacalcio. Ammoniaca e ammina - complessi in cui i ligandi sono molecole di ammoniaca e ammine organiche, ad esempio: SO 4 - solfato di rame tetrammina (II). Idrossicomplessi. Gli ioni OH- fungono da ligandi in essi. Particolarmente tipico per i metalli anfoteri. Esempio: Na 2 - sodio tetraidrossozincato (II). Complessi acidi. In questi complessi, i leganti sono anioni acidi, ad esempio K 4 - esacianoferrato di potassio (II).

3. dal segno della carica del complesso: cationico, anionico, neutro

4.sulla struttura interna del COP: dal numero di nuclei che compongono il complesso:

mononucleare - H 2, duale - Cl 5, ecc.,

5. per assenza o presenza di cicli: CS semplice e ciclico.

Complessi ciclici o chelati (chelati). Contengono un legante bi- o polidentato, che, per così dire, cattura l'atomo di M centrale come gli artigli di un cancro: Esempi: Na 3 - sodio triossalato (III) ferrato, (NO 3) 4 - trietilendiammino platino (IV) nitrato.

Il gruppo dei complessi chelati comprende anche composti intracomplessi, in cui l'atomo centrale fa parte del ciclo, formando legami con ligandi in diversi modi: mediante meccanismi di scambio e donatore-accettore. Tali complessi sono molto tipici per gli acidi aminocarbossilici, ad esempio, la glicina forma chelati con ioni Cu 2+, Pt 2+:

I composti chelati sono particolarmente forti, poiché l'atomo centrale in essi è, per così dire, bloccato da un ligando ciclico. I più stabili sono i chelati con anelli a cinque e sei membri. I complessoni legano i cationi metallici in modo così forte che quando vengono aggiunti, sostanze poco solubili come CaSO 4, BaSO 4, CaC 2 O 4, CaCO 3 si dissolvono. Pertanto, vengono utilizzati per addolcire l'acqua, legare gli ioni metallici durante la tintura, la lavorazione di materiali fotografici, nella chimica analitica. Molti complessi di tipo chelato hanno un colore specifico e quindi i corrispondenti composti ligandi sono reagenti molto sensibili per i cationi dei metalli di transizione. Ad esempio, la dimetilgliossima [C (CH 3) NOH] 2 funge da eccellente reagente per i cationi Ni2 +, Pd2 +, Pt2 +, Fe2 +, ecc.

Stabilità di composti complessi. Costante di instabilità. Dopo la dissoluzione del CW in acqua, si verifica la decomposizione e la sfera interna si comporta come un tutt'uno.

K = K + + -

Insieme a questo processo, la dissociazione della sfera interna del complesso si verifica in misura insignificante:

Ag + + 2CN -

Per caratterizzare la stabilità del CS, introduciamo costante di instabilità uguale a:

La costante di instabilità è una misura della forza del CS. Meno K nido, più durevole è il COP.

Isomeria di composti complessi. Per i composti complessi, l'isomerismo è molto comune e si distingue:

1. L'isomerismo solvato si trova negli isomeri quando la distribuzione delle molecole d'acqua tra le sfere interna ed esterna è disuguale.

Cl 3 Cl 2 H 2 O Cl (H 2 O) 2

Viola verde chiaro verde scuro

2.Isomeria di ionizzazione associata alla diversa facilità di dissociazione degli ioni dalle sfere interna ed esterna del complesso.

4 Cl 2] Br 2 4 Br 2] Cl 2

SO 4 e Br - solfato bromo-pentammina-cobalto (III) e bromuro solfato-pentammina-cobalto (III).

Cl e NO 2 - cloruro-nitro-cloro-dietilendiammino-cobalto (III) e nitrito dicloro-dietilendiammino-cobalto (III).

3. Isomeria di coordinazione si trova solo nei composti bicomplessi

[Co (NH 3) 6] [Co (CN) 6]

Isomeria di coordinazione si verifica in quei composti complessi in cui sia il catione che l'anione sono complessi.

Ad esempio, - tetracloro- (II) platinato di tetrammina-cromo (II) e - tetracloro- (II) cromato di tetrammina-platino (II) sono isomeri di coordinazione

4. Isomeria della comunicazione sorge solo quando i ligandi monodentati possono coordinarsi attraverso due atomi diversi.

5. Isomeria spaziale dovuto al fatto che gli stessi ligandi si trovano intorno al KO o vicino (cis), o al contrario ( trance).

isomero cis (cristalli arancioni) isomero trans (cristalli gialli)

Isomeri dicloro-diammina-platino

Con una disposizione tetraedrica, l'isomerismo del ligando cis-trans è impossibile.

6. Isomeria speculare (ottica), ad esempio, nel dicloro-dietilendiammino-cromo (III) + catione:

Come nel caso delle sostanze organiche, gli isomeri specchio hanno le stesse proprietà fisiche e chimiche e differiscono per l'asimmetria dei cristalli, il senso di rotazione del piano di polarizzazione della luce.

7. Isomeria del ligando , ad esempio, per (NH 2) 2 (CH 2) 4 sono possibili i seguenti isomeri: (NH 2) - (CH 2) 4 -NH 2, CH 3 -NH-CH 2 -CH 2 -NH-CH 3 , NH 2 -CH (CH 3) -CH 2 -CH 2 -NH 2

Problema di comunicazione in composti complessi. La natura del legame nel CS è diversa e attualmente vengono utilizzati tre approcci per la spiegazione: il metodo VS, il metodo MO e il metodo della teoria del campo cristallino.

Metodo del sole presentò Pauling. Le principali disposizioni del metodo:

1. Il legame nel CC si forma come risultato dell'interazione donatore-accettore. I ligandi forniscono coppie di elettroni e l'agente complessante fornisce orbitali liberi. Una misura della forza del legame è il grado in cui gli orbitali si sovrappongono.

2. Gli orbitali KO subiscono ibridazione, il tipo di ibridazione è determinato dal numero, dalla natura e dalla struttura elettronica dei ligandi. L'ibridazione KO è determinata dalla geometria del complesso.

3. Un ulteriore rafforzamento del complesso si verifica a causa del fatto che, insieme al legame s, si forma il legame p.

4. Le proprietà magnetiche del complesso sono determinate dal numero di elettroni spaiati.

5. Durante la formazione di un complesso, la distribuzione degli elettroni negli orbitali può rimanere sia per atomi neutri che subire variazioni. Dipende dalla natura dei leganti, dal suo campo elettrostatico. È stata sviluppata la gamma spettrochimica dei ligandi. Se i ligandi hanno un campo forte, spostano gli elettroni, facendoli accoppiare e formare un nuovo legame.

Gamma spettrochimica di ligandi:

CN -> NO 2 -> NH 3> CNS -> H 2 O> F -> OH -> Cl -> Br -

6. Il metodo VS permette di spiegare la formazione di legami anche in complessi neutri e cluster

K 3 K 3

1. Nel primo CS, i ligandi creano un campo forte, nel secondo, un debole

2. Disegna gli orbitali di valenza del ferro:

3. Considerare le proprietà del donatore dei ligandi: CN - hanno orbitali di elettroni liberi e possono essere donatori di coppie di elettroni. CN - ha un campo forte, agisce sugli orbitali 3d, densificandoli.

Di conseguenza, si formano 6 legami, mentre gli orbitali 3D interni sono coinvolti nel legame, ad es. si forma un complesso intraorbitario. Il complesso è paramagnetico e a basso spin, perché c'è un elettrone spaiato. Il complesso è stabile, perché gli orbitali interni sono occupati.

Gli ioni F - hanno orbitali di elettroni liberi e possono essere donatori di coppie di elettroni, hanno un campo debole, quindi non possono condensare elettroni a livello 3d.

Di conseguenza, si forma un complesso orbitale esterno paramagnetico, ad alto spin. Instabile e reattivo.

Vantaggi del metodo VS: informatività

Svantaggi del metodo VS: il metodo è adatto per una certa gamma di sostanze, il metodo non spiega le proprietà ottiche (colore), non effettua una valutazione energetica, perché in alcuni casi si forma un complesso quadratico invece di quello tetraedrico energeticamente più favorevole.