Классификация комплексных соединений. основные способы их получения

Значительное разнообразие КС затрудняет их классификацию. Наиболее распространена классификация по типу лигандов.

1. Аквакомплексы в качестве лигандов содержат молекулы воды - H2O. Образуются они при взаимодействии безводных веществ с водой (в частности, при растворении в воде),

2. Гидроксокомплексы в качестве лигандов содержат гидроксид-ионы - OH-. Образуются при взаимодействии металлов, оксиды и гидроксиды которых амфотерны, а также указанных оксидов и гидроксидов с избытком раствора щелочи,

Кроме того, гидроксокомплексы получают обменной реакцией взаимодействия солей металлов, гидроксиды которых амфотерны, с избытком раствора щелочи, например:

3. Амминокомплексы (аммиакаты, аммины) в качестве лигандов содержат молекулы аммиака - NH3. Образуются амминокомплексы как в водном растворе гидрата аммиака (при его избытке):

так и при действии на вещества (или при пропускании через раствор вещества) газообразного или жидкого аммиака

4. Ацидокомплексы в качестве лигандов содержат анионы (кислотные остатки), их получают взаимодействием, чаще всего, двух солей:

а также взаимодействием металлов, оксидов с солями, кислотами, смесями кислот (царская водка и др.):

5. Карбонилкомплексы (карбонилы) в качестве лигандов содержат молекулы монооксида углерода - CO. Карбонилкомплексы получают взаимодействием d- металлов в порошкообразном состоянии с газообразным CO при повышенном давлении и обычных температурах или небольшом (200-300 °С) нагревании,

№20 Хелатные комплексные соединения, природа их лигандов. Природные и внутрикомплексные соединения (гемоглабин крови, хролофилл, витамин В12)

Циклические или хелатные(клешневидные) комплексные соединения. Они содержат би- или полидентатный лиганд,который как бы захватывает центральный атом подобно клешням рака
Ме-атом металла, стрелками показана донорно-акцепторная связь. Примерами таких комплексов служат оксалатный комплекс железа(III) [Fe(C₂O ₄) ₃ ]^3- и этилендиаминовый комплекс платины(IV) [PtEn₃]⁴⁺ . К группе хелатов относятся и внутрикомплексные соединения,в которых центральный атом входит в состав цикла, образуя ковалентные связи с лигандами разными способами- донорно-акцепторным и за счет неспаренных атомных электронов. Комплексы такого рода весьма характерны для аминокарбоновых к-т. Простейший их представитель-аминоуксусная к-та(глицин) NH₂CH₂COOH – образует хелаты с ионами Сu²⁺, Pt²⁺, Rh^3\

Хелатные соединения отличаются особой прочностью,т.к центральный центральный атом в них блокирован циклическими лигандами. Их применяют для умягчения воды, т.к при их добавлении растворяются даже сульфаты кальция и бария,оксалаты и карбонаты кальция.
хелатные соединения в природе- Гемоглобин состоит из комплекса-гема,связанного с белком-глобином. В геме центральным ионом явл-ся ион Fe²⁺ ,вокруг которого координированы четыре атома азота,принадлежащие к сложному лиганду с циклическими группировками. Гемоглобин обратимо присоединяет кислород и доставляет из легких к тканям. Хлорофилл-построен аналогично как и гемоглобин,но в кач-ве центрального иона содержит Mg²⁺,учавствует в фотосинтезе

№21Природа химической связи в комплексных соединениях

Во внутренней сфере между комплексообразователем и лигандами существуют ковалентные связи, образованные в том числе и по донорно-акцепторному механизму. Для образования таких связей необходимо наличие свободных орбиталей у одних частиц (имеются у комплексообразователя) и неподеленных электронных пар у других частиц (лиганды). Роль донора (поставщика электронов) играет лиганд, а акцептором, принимающим электроны, является комплексообразователь. Донорно-акцепторная связь возникает как результат перекрывания свободных валентных орбиталей комплексообразователя с заполненными орбиталями донора.Между внешней и внутренней сферой существует ионная связь. Приведем пример.Электронное строение атома бериллия:

Электронное строение атома бериллия в возбужденном состоянии:

Электронное строение атома бериллия в комплексном ионе [BeF₄]^2–: В данном случае атом Be является акцептором, а ионы фтора – донорами, их свободные электронные пары заполняют гибридизованные орбитали (sp³-гибридизация).

Магнитные свойстваСреди химических соединений, в том числе комплексных, различают парамагнитные и диамагнитные, по разному взаимодействующие с внешним магнитным полем.Парамагнитные комплексы обладают моментом µ и поэтому при взаимодействии с внешним магнитным полем втягиваются в него. Напротив, диамагнитные комплексы, не имея собственного магнитного момента, выталкиваются из внешнего магнитного поля. Парамагнитные свойства веществ обусловлены наличием в их структуре неспаренных электронов и в случае комплексов объясняются специфическим заполнением электронами энергетических уровней.