ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Строение комплексных соединений из "Курс качественного химического полумикроанализа 1962" Согласно координационной теории Вернера (1893 г.), центральное положение в молекулах комплексных соединений обычно занимает положительный ион, называемый центральным ионом или комплексообразователем. С ним координированы, т. е. связаны, так называемые адденды, представляющие собой отрицательные ионы или нейтральные молекулы, находящиеся в непосредственной близости от него. Комплексообразователь вместе с аддендами составляет внутреннюю координационную сферу соединения. Кроме внутренней сферы, в большинстве случаев имеется также внешняя координационная сфера, состоящая из отрицательных или положительных ионов. [c.252] Заряды комплексных ионов равняются алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и аддендов. Так, заряд иона 1Ре(СМ)в] = равен (- -2)+(—6) = —4. [c.253] Если аддендами являются нейтральные молекулы, их присутствие не может, очевидно, отразиться на заряде комплекса. Поэтому его заряд равен в таких случаях заряду комплексообразователя. Например, заряд иона [Ag(NHз)2] такой же, как и у иона Ag , и т. д. [c.253] О заряде комплекса можно судить также по составу внешней координационной сферы. Найдя же заряд комплекса, легко определить и заряд комплексообразователя, если он неизвестен. Так, в комплексном соединении Маз[Со(М02)в] во внешней сфере находятся 3 однозарядных положительных иона Ма . А поскольку вся молекула электронейтральна, то заряд комплекса [Со(К02)б1 должен равняться —3. Но ионы N0 , являющиеся аддендами, несут в общей сложности 6 отрицательных зарядов, значит, комплексообразователь должен иметь заряд, равный - -3. [c.253] Координационное число играет в химии комплексных соединений не менее важную роль, чем валентность атома (иона). Практическое значение координационных чисел сходно со значением валентности, так как знание координационных чисел дает возможность писать формулы различных комплексных соединений. [c.253] так как соответствующий комплексный ион, содержащий в своем составе положительный двухз рядный ион d и 4 отрицательных однозарядных иона N , должен быть анионом с 2 отрицательными зарядами. [c.254] Следует иметь в виду, что при известных условиях характерное для данного комплексообразователя максимальное координационное число может не достигаться, причем образуются так называемые координационно ненасыи енные соединения. [c.254] Как показали исследования, большое значение имеют концентрационные условия. Так, например, при реакции между солями трехвалентного железа и роданидами (солями H N5) комплекс [Fe( NS)g], отвечающий максимальному координационному числу иона образуется лишь при очень большом избытке ионов NS . При меньших же концентрациях ионов NS получаются другие комплексы железа с меньшими координационными числами вплоть до [Fe( NS)] . [c.254] Большинство аддендов, а именно все одновалентные отрицательные ионы, а также молекулы, подобные NHj, HjO, С2Н5ОН (этиловый спирт) и т. п., способны занимать лишь одно координационное место в комплексе. Известны, однако, адденды, которые могут занимать сразу два таких места. Таковы молекулы гидра-знна НгЫ—NHg H этилендиамина HgN— Hg— Hg—NHj, ионы 2O4, OJ , SO7 и т. п. Все подобные координационно двухвалентные адденды связываются с комплексообразователем в двух точках, например молекулы гидразина обоими своими атомами азота. [c.254] Способность к образованию комплексов всего сильнее прояв- ляется у элементов, расположенных в средней части больших периодов периодической системы элементов Д. И. Менделеева, особенно у элементов П1 группы. Именно катионы металлов этих групп чаще всего играют роль комплексообразователей, давая большое число различных комплексных соединений. [c.254] С точки зрения электронной теории строения материи образование комплексных соединений, не укладывающееся в рамки обычных представлений о валентности, может быть истолковано как результат проявления сил электростатического притяжения, действующих между аддендами и ионом-комплексообразователем. [c.254] С другой стороны, притягиваясь к иону Ре , ионы СМ отталкиваются друг от друга вследствие наличия у них зарядов одинакового знака. И чем больше указанных ионов присоединяется к иону Ре , тем большей становится величина этих отталкивающих сил. Ясно, что в конце концов она превысит силы притяжения между ионами Ре и 04 и присоединение последних станет невозможным. В данном случае это произойдет лишь после того, как к иону Ре присоединится 6 ионов СМ , т. е. после образования комплекса [Ре(СМ)б]= . [c.255] Если аддендами являются нейтральные молекулы ЫНд, Н2О и т. п., то причину их соединения с комплексообразователем можно видеть в их дипольном характере, вследствие которого эти молекулы должны ориентироваться по отношению к центральному иону и притягиваться им. [c.255] Вероятнее, однако, что образование подобных комплексов происходит в результате возникновения особого типа ковалентной связи между ионами комплексообразователя и аддендами. [c.255] В приведенных схемах электроны, отданные на образование подобных пар атомами водорода, обозначены крестиками, отданные остальными атомами—точками. Из этих схем видно, что каждая электронная пара возникает при участии обоих соединяющихся атомов. [c.255] Образование общих электронных пар может, однако, происходить и иначе, а именно за счет только одного из атомов. Например, молекула аммиака, в которой имеется пара свободных (т. е. принадлежащих только атому азота) электронов, может, встречаясь с ионами водорода Н , отдать их, так сказать, в общее владение с последним. [c.255] Подобного рода связь, осуществляемая за счет электронной пары, принадлежавшей первоначально одному из соединяющихся атомов и как бы отдаваемой им в общее владение с другим атомом, называется координационной, или 1.донорно-акцепторнойъ, связью. При этом атом, отдающий свою электронную пару, называется донором, а атом, получающий ее,—акцептором. Координационную связь схематически изображают в виде стрелки ( ), направленной от донора к акцептору. [c.256] Так же можно истолковать образование различных кристаллогидратов, которые по своим свойствам должны быть причислены к типичным комплексным соединениям. Таковы, например, 1Сг(ОН2)в]С1з, [Со(ОН2)в](НОз)2, [Си(0Н2)4]504 0Н2 и т. д. [c.256] Известно весьма много комплексных соединений изучение их имеет большое научное и практическое значение, на что указывал в свое время еще Д. И. Менделеев. [c.256] Вернуться к основной статье