#33. Комплексні сполуки.

Зміст уроку: Досить великіа кількість складних неоганічних сполук не може бути однозначно віднесена до якогось одного з основних класів. Їхня будова ще більш складна та іноді фомально суперечить теорії валентності. Такі речовини віднесли до окемого класу комлексних (координаційних) сполук (далі КС). Координаційна теорія, що описує структуру і властивості КС запропонована швейцарським хіміком Альфредом Вернером у 1893 році. 1. КС мають таку загальну будову: Внутрішня сфера (може бути катіоном, аніоном і нейтральною частинкою), у формулі виділяється прямими дужками і складається з: -- центального атому (комлексоутворювач). Комплексоутворювачем може бути один (одноядерні КС) або кілька (багатоядерні КС) атомів: -- як правило, d або f-елементів, або їх катіони: Cr, Fe, Mg, Ag+, Cu2+, Hg2+, Zn2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Co3+, Ni2+, Pt4+ та інші; -- катіони деяких s або p-елементів: Be2+, Al3+, Sn4+, Pb4+; --- атоми деяких неметалів: N, P, Si, B; -- ліганди – нейтральні, або заряджені частинки (йони). При записі формули ліганди беруться у круглі дужки і їхня кількість вказується у вигляді індексу, який має назву “координаційне число”. Координаційне число, як правило, дорівнює вдвічі збільшеному значенню ступеню окислення центрального атома (комплексоутворювача). Лігандами можуть бути: --- нейтральні молекули: H2O (аквакомплекси), CO, NH3 (аміакати) та ін. -- аніони кислот (ацидокомплекси): Hal-, CN-, (NO2)-, (CO3) та ін. -- гідроксогрупи ОН (гідроксокомплекси). Зовнішня сфера. Зазвичай це будь-який протийон внутрішній сфері. 2. Види зв’язків у КС можуть бути різними, але, як правило, ліганди утворюють з центральним атомом ковалентний полярний зв’язок за донорно-акцепторим механізмом: тож, ліганд у своїй структурі мусить мати хоча б одну неподілену пару електронів, або бути аніоном; відповідно, центральний атом внутрішньої сфери КС мусить мати вільні орбіталі для розміщення електронів ліганда; за кількістю зв’язків, що утворює ліганд з комплексоутворювачем, ліганди поділяють на монодентатні (утворюють один зв’язок) та унідентатні (утворюють кілька зв’язків). До речі! кристалогідрати є різновидом комплексних сполук (аквакомплекси). Так, добре відомий мідний купорос за своєю структурою теж має внутрішню і зовнішню сфери: CuSO4.5H2O = [Cu(OH)4]SO4.H2O КС притаманне явище ізомерії, яке може бути пов’язане з різним розташуванням лігандів, розташуванням зовнішньої сфери та ін. Також, у деяких КС спостерігається оптична ізомерія. 3. Хімічні властивості: на першій стадії КС дисоціюють з утворенням йонів внутрішньої і зовнішньої сфери. На другій можлива дисоціація внутрішньої сфери, але, як правило вона є дуже слабким електролітом і друга стадія протікає важко при високих температурах. [Ag(NH3)2]OH = [Ag(NH3)2]+ + OH- Na3[Al(OH)6] = 3Na+ + [Al(OH)6]3- ; [Al(OH)6] = [Al(OH)5] + OH-