Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ



Молекулярные соединения, образующие сложные ионы, способные к существованию как в растворе, так и в кристалле, называются комплексными.

Координационная теория строения комплексных соединений была разработана в 1893 году швейцарским химиком Альфредом Вернером:

- центральное место в комплексном соединении занимает комплексообразователь – обычно положительно заряженный ион;

- вокруг комплексообразователя координированы противоположно заряженные ионы или нейтральные молекулы, называемые лигандами;

- комплексообразователь вместе с лигандами образуют внутреннюю координационную сферу комплексного соединения, при записи комплексного соединения внутреннюю сферу заключают в квадратные скобки. Внутренняя сфера может иметь положительный, отрицательный или нулевой заряд;

- внешняя сфера комплексного соединения образована ионами, имеющими противоположный знак заряда внутренней сферы;

- число связей комплексообразователя с лигандами определяется координационным числом.

 

Примеры строения комплексных соединений

 

Комплексное соединение Комплексообразователь Координационное число Лиганды Внутренняя сфера
Na2[Be(OH)4] Be+2 OH [Be(OH)4]2–
[Cu(NH3)4]Cl Cu+2 NH3 [Cu)NH3)4]2+
[Co(NH3)3Cl3] Co3+ NH3, Cl [Co)NH3)3Cl3]

 

Число связей лиганда с комплексообразователем определяет дентатность лиганда.

Монодентатные лиганды связаны с комплексообразователем одной связью, например: F, Br, J, CN, CNS, OH, Cl, NH3. Бидентатные лиганды связаны с комплексообразователем двумя связями, например: C2O42–, S2O32–, SO32–, S2– и др.; тридентатные – тремя связями, например: PO43–, AsO43– и др.

Полидентатные лиганды, строение которых позволяет осуществить одновременно несколько связей с одним и тем же центральным атомом и замыкающие одно или несколько колец, называют циклическими или хелатными. Комплексы, содержащие хелатные циклы, называют хелатными, например:

 

NH2–CH2

Cu |

NH2–CH2

 

 

Типичными комплексообразователями являются d-элементы середины больших периодов периодической системы элементов Д.И.Менделеева. Катионы этих элементов, имея законченные 18-электронные слои или переходные от 8 к 18, образуют комплексные ионы, например: Ag+, Cu+, Cd+, Zn+, Fe3+, Fe2+, Co3+, Ni2+, Hg2+.

Комплексообразователи имеют различные координационные числа. Большинство комплексов переходных металлов имеют координационные числа, равные 4 и 6. Координационное число для данного комплексообразователя может изменяться в зависимости от условий. Величина координационного числа определяет пространственную структуру комплексных соединений.

Образование комплексных соединений происходит за счет электронной пары одного из соединяющихся атомов. Если одна из двух молекул имеет атом со свободными орбиталями, а другая – с парой неподеленных электронов, то между ними происходит донорно-акцепторное взаимодействие. Атом, поставляющий на связь свою неподеленную пару, называется донором. Второй атом представляет вакантную орбиталь, принимая эту неподелнную пару. Он называется акцептором. Химическая связь от донора к акцептору обозначается стрелкой ®.

Пример. NH3 + BF3 = NH3BF3

У атома азота в молекуле аммиака имеется неподеленная пара электронов, а у атома бора в молекуле трифторида бора – вакантная орбиталь.

При взаимодействии по донорно-акцепторному механизму атом азота отдает на связь пару электронов, а атом бора - вакантную орбиталь.

 

H F H F

| | | |

H – N : + B – F ® H – N ® B – F

| | | |

H F H F