2. Классификация комплексных соединений

Первый тип – комплексы, образованные по типу присоединения одной молекулы к другой (ацидокомплексы, если лиганды являются остатками кислот):

PtCl₄ + 2HCl = H₂[PtCl₆]

Второй тип комплексов – соединения, являющиеся результатом внедрения группы молекул внутрь другой молекулы:

CrBr₃ + 6NH₃ = [Cr (NH₃)₆]Br₃

Классы комплексных соединений:

• кислоты – H₂[PtCl₆];

• основания – [Cu(NH₃)₆](OH)₂;

• соли – [Co(NH₃)₆](NO₃)₂

3. Диссоциация комплексных соединений

Комплексные соединения, имеющие внешнюю сферу являются сильными электролитами. В водных растворах они диссоциируют нацело на внутреннюю и внешнюю сферу:

[Cu(NH₃)₄]SO₄ = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + SO₄^2–

Внутренняя сфера (комплексный ион) диссоциирует по типу слабого электролита – ничтожно мало, т.е. ступенчато и обратимо:

[Cu(NH₃)₄]²⁺  [Cu(NH₃)₃]²⁺ + NH₃;

[Cu(NH₃)₃]²⁺  [Cu(NH₃)₂]²⁺ + NH₃;

[Cu(NH₃)₂]²⁺  [Cu(NH₃)]²⁺ + NH₃;

[Cu(NH₃)]²⁺  Cu²⁺ + NH₃ ;

_______________________________

[Cu(NH₃)₄]²⁺  Cu²⁺ + 4NH₃

Прочность комплексного иона оценивается значением его константы диссоциации, которая называется константой нестойкости (К_н). Чем меньше К_н, тем прочнее комплекс.

K₄[Fe(CN)₆] = 4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4–

[Fe(CN)₆]^4–  Fe²⁺ + 6CN^–

, где

[ ] – равновесные концентрации частиц.

В справочной литературе приводится также обратная величина константы нестойкости, которая называется константой устойчивости комплекса.

4. Окислительно-восстановительные реакции с участием комплексных соединений

Некоторые малоактивные металлы растворяются в смеси кислот (HNO₃ + HF , HNO₃ + HCl). Просессы протекают с образованием комплексных соединений.

1.4.1.Правила написания уравнений химических реакций с участием комплексных соединений

При составлении окислительно-восстановительных реакций с участием комплексных соединений в электронно-ионных схемах записываются полные формулы комплексных ионов.

Например:

Nb + HNO₃ + HF → NO + . . . .

Red Ox Источник

Лигандов

3 Nb + 7HF – 5ē = [NbF₇]^2– + 7H⁺

5 NO₃^– + 4H⁺ + 3ē = NO + 2H₂O

3Nb + 21HF + 5NO₃^– + 20H⁺ = 3[NbF₇]^2– + 21H⁺ + 5NO + 10H₂O

3Nb + 21HF + 5HNO₃ = 3H₂[NbF₇] + 5NO + 10H₂O

1. Разрушение комплексных ионов

Для того чтобы разрушить комплексный ион, нужно добавить вещество, которое свяжет либо лиганд, либо ион-комплексообразователь в более прочное соединение (осадок или другое комплексное соединение).

Например:

• Связывание центрального иона-комплексообразователя:

[Cd (CN)₄]^2– + S^2– = CdS↓ + 4CN^– ;

К_н([Cd(CN)₄]^2–) = 7,8·10^–18; Пр _CdS = 8·10^–27

• Связывание лиганда: [Ag (NH₃)₂]⁺ ↔ Ag⁺ + 2NH₃

Если добавить H⁺, то можно связать лиганд в более прочный ион NH₄⁺ : К_н [Ag (NH₃)₂]⁺ =5,8 .10^-8 ; К_{н NH4+} = 5,4* 10^-10

[Ag (NH₃)₂]⁺ + 2H⁺ = Ag⁺ + 2NH₄⁺

[Ag (NH₃)₂]NO₃ + 2HNO₃ = Ag NO₃ + 2NH₄Cl

1.5 Задания к разделу 1

Задание 1. Составьте формулы комплексных соединений из заданных ионов. Напишите уравнения их диссоциации и выражение для константы нестойкости K_н.

№ варианта	Ионы	к.ч.	№ варианта	Ионы	к.ч.
1	Cu2+, H2O, Cl–	4	16	Cl–, Fe2+, H2O	6
2	Fe2+, K+, CN–	6	17	Pt4+, Cl–, H+	6
3	Fe3+, K+, CN–	6	18	Al3+, OH–, K+	4
4	ZrO2+, H2O, NO3–	4	19	TiO2+, Cl–, H2O	6
5	Sn2+, OH–, K+	4	20	Be2+, OH–, Na+	4
6	H+, F–, WO22+	6	21	K+, Ag+, I–	2
7	NH3, OH–, Co2+	6	22	H2O, Ni2+, Cl–	6
8	SO42–, VO2+, H2O	5	23	Hg2+, CN–, Mg2+	6
9	K+, Au3+, CN–	6	24	CNS–, K+, Au3+	6
10	Br–, SO42–,Cd2+	4	25	S2O32–, Ag+–, Na+	2
11	Na+, CN–, Co3+	6	26	CN–, K+, Ag+	2
12	SbO+, H2O, Cl–	5	27	K+, Sn4+, Cl–	6
13	NO3–, Co3+, NH3	6	28	I–, Hg2+, K+	4
14	OH–, Na+, Zn2+	4	29	Sr2+, Zn2+, OH–	4
15	Co2+, NO3–, H2O	6	30	F–, Ni3+, Na+	6

Задание 2. Определите степень окисления иона комплексообразователя и класс комплексного соединения. Напишите реакцию получения комплекса из приведенных комплексных соединений (по одному из трех предложенных).

№ варианта	Комплекс	№ варианта	Комплекс
1	[TiO(H2O)6]SO4 K2[Co(CNS)4] H[AuCl4]	16	K4[Fe(CN)6] H[Ag(CN)2 [Cu(NH3)4](OH)2
2	H2[PtCl4] K[CuI2] [SbO(H2O)6]OH	17	K2[Cu(CN)4] [Cu(NH3)2]OH H2[AuOCl3]
3	K2[Ir(OH)4] H3[Co(CNS)6] H2[SiF6]	18	[Cu(NH3)4]SO4 [VO(H2O)5](OH)2 K2[Sn(OH)6]
4	K[Co(NH3)2(NO2)4] [Al(OH)2(H2O)2]2SO4 [ZrO(H2O)3](OH)2	19	[Co(NH3)4Cl2]Cl K3[CoF6] [TiO(H2O)5]SO4
5	[Co(NH3)6](OH)2 [Pd(H2O)3Cl]Cl H[Al(SO4)2]	20	H2[NbF7] [Pt(H2O)4(CN)2](OH)2 Na2[BeF4]
6	H2[NbCl7] [Co(H2O)6]Cl3 Na2[MoO2F4]	21	[TiO(H2O)3]SO4 [Zn(NH3)4](OH)2 [Co(NH3)6](OH)3
7	[Sn(H2O)6](OH)2 H2[VF7] K2[Zn(OH)4]	22	K[AgCl2] H[CuCl2] [Fe(H2O)6](OH)2
8	[Co(H2O)6]SO4 [Al(OH)(H2O)3]Cl2 [Hg(NH3)4]Cl2	23	[Cr(OH)(H2O)3]SO4 K2[BeF4] [Co(NH3)6](OH)3
9	H2[AuOCl3] K4[CoF6] H2[WO2F4]	24	Na2[TaF7] [VO(H2O)6]Cl2 K2[Zn(S2O3)2]
10	K2[Zn(OH)4] [VO(H2O)3](OH)2 [Zn(OH)(H2O)3]Cl	25	[V(OH)2]Cl [Ni(N2H4)6](OH)2 H2[Ni(CN)4]
11	[Pt(NH3)3Cl3]Cl [Ni(NH3)6](OH)2 K3[Fe(CN)6]	26	H[Aul4] K2[PbI4] Na3[Ga(OH)6]
12	K4[Fe(CN)6] H2[HgOCl]2 [Cu(NH3)2]OH	27	H2[HgBr4] [Ni(H2O)6]SO4 Na2[SnCl4]
13	[Fe(H2O)6]SO4 Na3[Cr(OH)6] H2[Cu(CN)4]	28	K2[PdF4] Na2[Pt(OH)6] H2[MoO2Cl4]
14	[Ag(CNS)2]NO3 H2[MoO2F4] [SbO(H2O)5]OH	29	H2[RuBr4] [ZrO(H2O)5]Cl2 K3[Ga(OH)6]
15	K2[HgI4] H2[HgO(NO3)2] [HfO(H2O)5]SO4	30	H2[Pt(CN)4] K3[InCl6] [V(N2H4)6](OH)3