Классификация координационных соединений
Координационные соединения исключительно разнообразны, а число их теоретически бесконечно велико. Действительно, способность к комплексообразованию присуща почти всем химическим элементам, а в качестве лигандов могут выступать как неорганические, так и органические молекулы и ионы. В результате число возможных координационных соединений многократно больше числа простых органических и неорганических соединений. Многообразие координационных соединений требует четкой классификации этих химических объектов.
Существует несколько систем классификации координационных соединений, отличающихся по тому, какой признак положен в основу классификации. Важнейшими классификационными признаками являются:
Заряд комплекса. По этому признаку координационные соединения делятся на 4 группы:
1. Координационные соединения - неэлектролиты. Внутренняя (координационная) сфера соединений данного типа не имеет заряда, внешнесферные ионы отсутствуют. Примером подобных соединений могут служить [Pt(NH3)2Cl2] и [Co(NH3)3(CN)3].
2. Катионные комплексы. В состав соединения входит комплексный катион, заряд которого компенсируется простыми внешнесферными анионами. Примером таких соединений могут служить [Co(NH3)6]Cl3 и [Cr(NH3)6]Br3.
3. Анионные комплексы. Соединение состоит из комплексного аниона и простых внешнесферных катионов. Например, K3[Fe(CN)6] и K2[HgI4].
4. Катионно-анионные координационные соединения. И катион, и анион соединения являются комплексными ионами. Ннапример, [Cu(NH3)4][PtCl4] и [Cr(H2O)6][Co(CN)6].
Число центральных атомов (ядерность).Соединения подразделяются на группы по числу центров координации. Различают:
1. Моноядерные комплексы. Внутренняя сфера имеет один центр координации. Например, [Fe(CO)5] или [Ni(NH3)6]Br2.
2. Биядерные комплексы. Внутренняя сфера имеет два центральных атома, например, [Mn2(CO)10] или [(NH3)4Co(OH)2Co(NH3)4](SO4)2.
3. Полиядерные комплексы. Имеют более двух центров координации, например, [Со4(СО)12].
Комплексы, в которых реализуются ковалентные связи металл-металл, называются кластерами. Так, в комплексе [Re2Cl8]2- атомы рения связаны между собой четырехкратной связью:
Природа лигандов. Центральные атомы координационных соединений могут координировать как одинаковые лиганды (гомолигандные комплексы), так и лиганды различные (гетеролигандные комплексы). Гомолигандые комплексы в зависимости от природы лиганда подразделяются на ряд типов. Важнейшими из них являются:
1. Аквакомплексы. Лигандами являются молекулы воды, например, [Al(H2O)6]Cl3 и [Be(H2O)4]SO4.
2. Амминокомплексы (аммиакаты). Функцию лиганда выполняют молекулы аммиака. Например, [Co(NH3)6]Cl3, [Cu(NH3)4](OH)2.
3. Гидроксокомплексы. Центральный атом координирует гидроксид-анион, например, Na3[Al(OH)6], K2[Be(OH)4].
4. Ацидокомплексы. Содержат в качестве лигандов анионы кислотных остатков. Например, K3[Fe(CN)6], Na3[AlF6].
5. Комплексные гидриды. Лиганд - отрицательный ион водорода. Примером гидридных комплексов могут служить гидридоалюминаты (Li[AlH4]) и гидридобораты (K[BH4] ).
6. Карбонилы. Координационные соединения, в которых роль лигандов выполняют молекулы оксида углерода(II). Например, [Ni(CO)4], [Fe2(CO)9], [Fe3(CO)12].
7. Хелаты - координационные соединения, содержащие во внутренней координационной сфере циклы, включающие центральный атом. Хелаты образуют только бидентатные и полидентатные лиганды. Например, хелатом является комплекс меди с этилендиамином, содержащий два пятичленных цикла, включающих катион металла:
