Тема № 5 Комплексные соединения
Можно привести много примеров, когда устойчивые сложные соединения взаимодействуют между собой, образуя более сложные вещества, т.е. соединения высшего порядка или комплексные соединения.
Характерной особенностью к.с. является наличие в них химической связи образованной по донорно-акцепторному механизму. Сущность реакции комплексообразования заключается во взаимодействии акцептора и донора электронной пары.
Каково строение к.С., как они образуются?
Комплексообразователь – занимает центральное положение в комплексном соединении и является акцептором электронных пар, предоставляя, свободные атомные орбитали.
Комплексообразователем могут быть атомы или ионы d металлов, т.к. они имеют много свободных атомных орбиталей, реже – какие-либо анионы.
Число свободных орбиталей предоставляемых комплексообразователем называют координационным числом.
Комплексообразователь в к.с. связан с лигандами.
Лиганды – молекулы или ионы, связанные с комплексообразователем и являются донорами электронных пар.
Внутренняя сфера комплексного соединения – это совокупность центрального атома и лигандов.
При записи к.с. внутреннюю сферу выделяют квадратными скобками. Заряд внутренней сферы равен сумме зарядов комплесообразователя и всех лигандов.
Заряд внутренней сферы нейтрализуется ионами внешней сферы.
Внешняя сфера комплексного соединения – это ионы нейтрализующие заряд комплексного иона.
Как происходит образование комплексных соединений (к.С.) Для объяснения образования к.С. Используется ряд теорий
- валентных связей
- молекулярных орбиталей
- кристаллического поля
Компексными называют соединения, в которых можно обнаружить хотя бы одну связь, образованную по донорно-акцепторному механизму.
Соединения в узлах кристаллической решетки, которых находятся сложные ионы, состоящие из комплексообразователя и лигандов, способные к самостоятельному существованию в растворах, называются координационными.
Эффективность донорно-акцепторного взаимодействия и прочность связи между комплексообразователем и лигандами определяется их поляризуемостью.
П
оляризуемость
– это способность трансформировать
электронные оболочки под внешним
воздействием.
По этому признаку реагенты подразделяются на жесткие – малополяризуемые и мягкие – легко поляризуемые.
Устойчивость комплексных соединений
В растворах к.с. подвергаются первичной и вторичной диссоциации.
Первичная диссоциация – это распад к.с. на ионы внешней сферы и комплексный ион. Эта диссоциация протекает не обратимо, она 100%.
K[Ag(CN)2] = K+ + [Ag(CN)2] ‾
Вторична диссоциация – это распад внутренней сферы комплексного иона на составляющие ее компоненты.
[Ag(CN)2] ‾ = Ag+ + 2CN ‾
Вторичная диссоциация характеризуется константой равновесия, которая называется константой нестойкости комплексного иона.
В последнее время устойчивость комплексных частиц характеризуется величиной обратной константе нестойкости – константой устойчивости.
Чем больше константа устойчивости, тем прочнее комплексный ион.