Структура комплексного иона, образованного катионом металла и анионом ЭДТА

1) Монодентатные лиганды. Такие лиганды бывают нейтральными (молекулы Н2О, NH3, CO, NO и др.) и заряженными (ионы CN−, F−, Cl−, OH−, SCN−, S2O32− и др.).

2) Бидентатные лиганды. Примерами служат лиганды: ион аминоуксусной кислоты H2N — CH2 — COO−, оксалатный ион −O — CO — CO — O−, карбонат-ион СО32−, сульфат-ион SO42−.

3) Полидентатные лиганды. Например, комплексоны — органические лиганды, содержащие в своем составе несколько групп −С≡N или −COOH (этилендиаминтетрауксусная кислота — ЭДТА). Циклические комплексы, образуемые некоторыми полидентатными лигандами, относят к хелатным (гемоглобин и др.).

По природе лиганда

1) Аммиакаты — комплексы, в которых лигандами служат молекулы аммиака, например: [Cu(NH3)4]SO4, [Co(NH3)6]Cl3, [Pt(NH3)6]Cl4 и др.

2) Аквакомплексы — в которых лигандом выступает вода: [Co(H2O)6]Cl2, [Al(H2O)6]Cl3 и др.

3) Карбонилы — комплексные соединения, в которых лигандами являются молекулы оксида углерода(II): [Fe(CO)5], [Ni(CO)4].

4) Ацидокомплексы — комплексы, в которых лигандами являются кислотные остатки. К ним относятся комплексные соли: K2[PtCl4], комплексные кислоты: H2[CoCl4], H2[SiF6].

5) Гидроксокомплексы — комплексные соединения, в которых в качестве лигандов выступают гидроксид-ионы: Na2[Zn(OH)4], Na2[Sn(OH)6] и др.

Номенклатура

1) В названии комплексного соединения первым указывают анион|отрицательно заряженную часть — анион, затем положительную часть — катион.

2) Название комплексной части начинают с указания состава внутренней сферы. Во внутренней сфере прежде всего называют лиганды — анионы, прибавляя к их латинскому названию окончание «о». Например: Cl− — хлоро, CN− — циано, SCN− — тиоцианато, NO3− — нитрато, SO32− — сульфито, OH− — гидроксо и т. д. При этом пользуются терминами: для координированного аммиака — аммин, для воды — аква, для оксида углерода(II) — карбонил.

3) Число монодентатных лигандов указывают греческими числительными: 1 — моно (часто не приводится), 2 — ди, 3 — три, 4 — тетра, 5 — пента, 6 — гекса. Для полидентатных лигандов (например, этилендиамин, оксалат) используют бис-, трис-, тетракис- и т. д.

4) Затем называют комплексообразователь, используя корень его латинского названия и окончание -ат, после чего римскими цифрами указывают (в скобках) степень окисления комплексообразователя.

5) После обозначения состава внутренней сферы называют внешнюю сферу.

6) В названии нейтральных комплексных частиц комплексообразователь указывается в именительном падеже, а степень его не указывается, так как она однозначно определяется, исходя из электронейтральности комплекса.

Примеры:

K3[Fe(CN)6] — гексацианоферрат(III) калия

(NH4)2[PtCl4(OH)2] — дигидроксотетрахлороплатинат(IV) аммония

[Сr(H2O)3F3] — трифторотриаквахром

[Сo(NH3)3Cl(NO2)2] — динитрохлоротриамминкобальт

[Pt(NH3)4Cl2]Cl2 — хлорид дихлоротетраамминплатины(IV)

[Li(H2O)4]NO3 — нитрат тетрааквалития

Различают следующие виды изомерии:

1) Ионизационная изомерия. При этом наблюдается неодинаковое распределение L между внутренней и внешней сферами КС:

и .

Частным случаем ионизационной изомерии является гидратная, причина ее в различном распределении молекул воды между внутренней и внешней сферами:

, , ,

Эти комплексы легко различить по количеству ионов хлора, осаждаемых нитратом серебра в расчете на один моль хрома. Для первого комплекса это количество равно 3, для второго – 2, для третьего – 1.

2) Изомерия связи. Она наблюдается в случае амбидентатных лигандов (т. е. монодентатных L с двумя донорными атомами): , NO, и др. Эти лиганды могут координировать с ц.а. двумя различными способами. Например, координация возможна через атом азота: – нитро-комплекс – желто-коричневый, и через атом кислорода: – нитрито-комплекс – розовый.

3) Координационная изомерия. Она имеет место в случае комплексных соединений, содержащих два комплексообразователя. Проявляется в различном их распределении между катионной и анионной частями КС:

и .

4) Пространственная (геометрическая) изомерия. В этом случае изомеры отличаются пространственным размещением L во внутренней сфере КС. Как, например, при цис-транс-изомерии, которая имеет место, главным образом, в октаэдрических и квадратных комплексах.

Комплексные соединения широко распространены в природе, играют важную роль в биологически процессах, находят применение в аналитич. практике, производстве металлов, в сельском хозяйстве для нормализации питания растений биометаллами (железом, марганцем, цинком, медью) и лечения болезней, связанных с недостатком биометаллов или невозможностью их усвоения (хлорозы, пятнистости). Комплексные соединения часто являются активными центрами ферментов.

4. Вода играет уникальную роль как вещество, определяющее возможность существования и саму жизнь всех существ на Земле. Она выполняет роль универсального растворителя, в котором происходят основные биохимические процессы живых организмов. Уникальность воды состоит в том, что она достаточно хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, обеспечивая высокую скорость протекания химических реакций и в то же время — достаточную сложность образующихся комплексных соединений. Благодаря водородной связи, вода остаётся жидкой в широком диапазоне температур, причём именно в том, который широко представлен на планете Земля в настоящее время. . Вода обладает способностью выступать как в роли окислителя, так и в роли восстановителя. Она окисляет металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений выше олова. Например, в реакции между натрием и водой происходит следующий окислительный процесс:

Nа(тв.) = Na+(водн.) + е-

В этой реакции вода играет роль восстановителя: 2Н2О(ж.) + 2е- = 2ОН-(водн.) + Н2(г.)

Другим примером подобной реакции является взаимодействие между магнием и водяным паром: Мg(тв.) + Н20(г.) = МgО(тв.) + Н2(г.)

Вода действует как окислитель в процессах коррозии.Например, один из процессов, протекающих при ржавлении железа, заключается в следующем: 2Н2О + О2 + 4е- = 4ОН-

Поиск по сайту: