Координационные соединения свойства

Многие соединения платины, кобальта и других переходных металлов имеют необычные эмпирические формулы и часто ярко окрашены. Они называются координационными соединениями. Их главным отличительным признаком является наличие двух, четырех, пяти, шести, а иногда большего числа химических групп, расположенных геометрически правильно вокруг иона металла. Такими группами могут быть нейтральные молекулы, катионы или анионы. Каждая группа может представлять собой независимую структурную единицу, но нередки и такие случаи, когда все группы связаны в одну длинную, гибкую молекулу, свернувшуюся вокруг атома металла. Координированные группы сушественно изменяют химические свойства металла. Окраска таких соединений позволяет судить об их электронных энергетических уровнях. [c.205]

Помимо целей идентификации и спектрофотометрии, электронные спектры поглощения находят широкое применение для решения структурных проблем и прежде всего в химии координационных соединений. Наиболее характерны в этом отношении спектры комплексов переходных металлов, строение которых связано с наличием в них частично или полностью заполненных -орбиталей. Самую простую модель для описания связей в комплексных соединениях переходных металлов дают теории поля лигандов и кристаллического поля. Они позволяют выяснить влияние лигандов на снятие вырождения -орбиталей центрального атома (иона) металла и понять или даже предсказать строение, спектры и магнитные свойства комплексов. Согласно теории кристаллического поля вырожденные электронные энергетические уровни центрального иона могут претерпевать существенные изменения (расщепление) под возмущающим действием полей лигандов, окружающих центральный ион. [c.181]

В данной главе обсуждается важный класс соединений, включающих переходные металлы. Помимо описания свойств координационных комплексных соединений и их роли в биологических системах в учебнике содержится материал по номенклатуре, типам изомерии, теории химической связи и равновесиям комплексообразования. Усвоение правил систематической номенклатуры и возможных проявлений изомерии в этих, по существу, неорганических соединениях должно помочь студентам в их последующем изучении органической химии. Материал по химической связи в координационных соединениях и равновесиям комплексообразования может рассматриваться как повторение, иллюстрация и расширение предшествующего прохождения этих тем. [c.581]

Химические свойства воды. Вода — весьма реакционноснособное вещество. Она взаимодействует с окислами металлов и неметаллов, образуя гидраты основного и кислотного характера. Вода обладает амфотерными свойствами. При взаимодействии со щелочами она ведет себя как кислота, а с кислотами как основание. Активные металлы взаимодействуют с водой с выделением водорода. Например, калий и натрий разлагают воду без нагревания, магний при нагревании, а железо при сильном нагревании. В результате наличия в молекуле воды отрицательно заряженных ветвей электронного облака она способна входить в состав координационных соединений в виде лигандов с образованием донорно-акцепторной связи (Си(Н20)4]804-Н20. [c.13]

Например, для всех растений жизненно важное значение имеет зеленый координационный комплекс магния, известный под названием хлорофилла. Комбинация магния и координированных вокруг него групп придает хлорофиллу электронные свойства, которыми не обладает данный металл или его ион в частности, хлорофилл способен поглощать видимый свет и использовать его энергию для химического синтеза. Все организмы, которые дышат кислородом, нуждаются в цитохромах, координационных соединениях железа, которые играют важную роль в процессах расщепления и сгорания пищи, а также в накоплении высвобождающейся при этом энергии. Более сложные организмы нуждаются в гемоглобине-еще одном комплексе железа благодаря координированным к железу группам гемоглобин связывает молекулы кислорода, не окисляясь при этом. Многие области биохимии на самом деле представляют собой не что иное, как прикладную химию координационных соединений переходных металлов. В данной главе мы познакомимся со строением и свойствами некоторых координационных соединений. [c.205]

Зависимость между свойством, которое лежит в основе аналитического метода, и положением элемента в периодической системе Д. И. Менделеева имеет и другие многочисленные проявления. Хотя периодическая система составлена на основе свойств нейтральных атомов, она оказывается эффективной и в сложных системах, таких, как многоатомные и комплексные ионы в растворе и в газе, координационные соединения в различных агрегатных состояниях и т. д. Однако связь аналитических свойств и периодического закона в таких системах имеет более сложный характер, иногда она маскируется одновременным действием различных физических факторов, таких, как температура, среда и др., химическим окружением и т. д. Нельзя не учитывать также, что многие элементы (5, Ы, Мп, С1, Вг и др.) образуют в растворе ионы разл ичного состава, что нередко затрудняет установление связи аналитических свойств с периодическим законом. Тем не менее периодический закон остается незыблемой основой для [c.16]

На основе современных взглядов, основанных на классификации химических связей по их электронному строению и свойствам, к комплексным или координационным соединениям относят соединения с высокой координацией и трехмерно делокализованными связями (Берсукер). [c.44]

Успешное использование машинных средств при описании каталитических процессов связано с применением адекватного языка описания химической структуры. В настоящее время для описания химических структур все шире используют теоретико-графовые н топологические представления [54—56], например, при установлении изомеров в описании разветвленных молекул [57, 58] перечислении изомеров, соответствующих эмпирической формуле [59] определении структурного сходства и различия однотипных соединений [60] описании перегруппировок в полиэдрических координационных соединениях [61, 62] исследовании корреляций структура—свойство [63] и химическая структура—биологическая активность [64, 65] расчете квантовохимических параметров [63]. Перечисленные подходы, используя тот или иной способ кодирования структур, основываются на методах иденти-фикацпп, распознавания, логических выводов. [c.91]

Для квантовохимического описания свойств координационных соединений применяются три теории теория валентных связей, теория кристаллического поля и теория поля лигандов. [c.44]

Некоторые молекулы имеют как жесткие, так и мягкие центры. Так, в диметилсульфоксиде (рис. В.12) атом кислорода вследствие высокой электронной плотности проявляет жесткие свойства, а атом серы вследствие особенностей его электронной структуры является мягким основным центром. Соответственно жесткие кислоты, как, например, протон, прочно связываются с атомом кислорода. Мягкие кислоты, например соли платины и палладия, образуют прочные координационные соединения с серой. [c.399]

Подобным же образом в реакцию образования координационных соединений типа ДПЭ — АПЭ включается окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой происходит обращение функций и компенсация электронной плотности. Так, усиление окислительных свойств КМпО при подкис-лении раствора объясняется присоединением к основным атомам О комп- [c.454]

Комплексные соединения состоят из центрального иона (атома) М и окружающих его лигандов L, Сложность строения и своеобразие физико-химических и других свойств этих соединений привели к появлению многочисленных определений самого понятия комплексное или координационное соединение. Однако общепринятого, достаточно совершенного определения создать пока не удалось. Под комплексными соединениями будем иметь [c.67]

В предьщущих главах учебника уже отмечалось, что металлические элементы обладают характерным свойством - они теряют электроны в химических реакциях. Разумеется, образующиеся положительно заряженные ионы (катионы) не остаются изолированными, а существуют в окружении анионов, в результате чего сохраняется равновесие зарядов. Кроме того, катионы металлов обладают свойствами льюисовых кислот (см. разд. 15.10). Это означает, что они способны связываться с нейтральными молекулами либо анионами, если таковые обладают неподеленными парами электронов. Мы уже неоднократно упоминали о таких соединениях, в которых катион металла окружен группой анионов или нейтральных молекул. Например, о частице Л (СН)2 мы говорили в разд. 22.6, где обсуждались проблемы металлургии в разд. 10.5, ч. 1, где рассматривалась способность крови к переносу кислорода, упоминался гемоглобин, а в разд. 16.5 при обсуждении равновесий мы встречались с частицами Си(СН)4 и Л (ЫНз)2. Подобные частицы называются комплексными ионами или просто комплексами, а соединения, содержащие такие ионы,-координационными соединениями. [c.370]

Кобальт(П1) относится к тем немногим ионам металлов, для которых характерно образование инертных комплексов такими свойствами обладают еще хром(П1), пла-тина(1У) и платина(П). Комплексы этих ионов сохраняются в растворе достаточно долго, чтобы можно было изучить их структуру и свойства. Поэтому они принадлежат к числу тех комплексов, которые были изучены ранее всего и на примере которых химики изучали структуру и изомерию координационных соединений. [c.385]

Магнитные свойства и окраска координационных соединений [c.386]

Классификация координационных соединений. Единая классификация этих соединений не создана. Назовем некоторые типы комплексов, различающиеся природой лигандов (донорных атомов, групп-структур) и свойствами центральных атомов (ионов). [c.236]

Координационные соединения — это весьма многочисленные и разнообразные по составу, структуре и свойствам вещества. [c.224]

Структурные изомеры различаются пространственным расположением атомов, другими словами, между ними имеется химическое различие. В химии координационных соединений приходится встречаться со многими типами структурной изомерии. Два из них указаны на рис. 23.8 в качестве примера. Изомерия положения представляет собой относительно редко встречающийся, но интересный тип изомерии, который наблюдается в тех случаях, когда какой-нибудь лиганд может координироваться двумя различными способами. Например, нитрит-ион NOj способен координироваться либо через атом азота, либо через атом кислорода (рис. 23.9). Koi да он координируется через атом азота, лиганд NOj называют нитро , а когда он координируется через атом кислорода, его называют нитрито . Изомеры, показанные на рис. 23.9, отличаются по своим химическим и физическим свойствам. Например, изомер, координированный через азот, окрашен в желтый цвет, а изомер, координированный через кислород,-в красный. К числу других лигандов, способные координироваться через различные донорные атомы, относится тиоцианат S N он можо координироваться либо через азот, либо через серу. [c.380]

Значительная часть свойств координационных соединений обус ловлена электронной конфигурацией центрального иона, донор ными и акцепторными свойствами лигандов и природой связи между лигандом и центральным ионом. По этой причине большее место в этой главе будет уделено этим аспектам химии координа ционных соединений, нежели вопросам стереохимии, типам изо мерин, реакциям замещения и окислительно-восстановительным реакциям. Здесь не будет рассмотрено и возрастающее значение координационных соединении в области аналитической химии, биохимии и электрохимии. Для детального изучения этих и других аспектов химии координационных соединений полезны многие прекрасные руководства . [c.232]

Окраска является отличительным свойством координационных соединений переходных металлов. Октаэдрические комплексы кобальта могут иметь самую различную окраску в зависимости от того, какие группы координированы вокруг атома этого металла (табл. 20-2). Такие координирующиеся группы называются /шгандами. В растворах окраска обусловлена ассоциацией молекул растворителя, выступающих в роли лигандов, с металлом, а не свойствами самого катиона металла. В концентрированной серной кислоте (сильный обезвоживающий агент) ионы Си" бесцветны в воде они имеют аквамариновую окраску, а в жидком аммиаке — темную ультрамариновую. Комплексы металлов с высокими степенями окисления обладают яркой окраской, если они поглощают энергию в видимой части спектра СгО -ярко-желтой, а МПО4-ярко-пурпурной. [c.206]

При относительной простоте теория кристаллического поля оказалась полезной при решении таких вопросов химии комплексных соединений, как их магнитные свойства, происхождение спектров, изменение ряда физических свойств в рядах сходных комплексов, количественные характеристики и -г. п. Вместе с тем эта теория имеет и недостатки, основной из которых состоит в пренебрежении электронной структурой лигандов, приводящее к игнорированию возможности образования различного типа ковалентных связей между центральным ионом и лигандами. Этот недостаток был устранен использованием метода МО к координационным соединениям переходных элементов. [c.120]

Многоатомные С. дают несколько металлсодержащих производных, напр, глицерин — моно-, ди- и триглице-раты. Алкоголяты многоатомных С. (двухатомных и выше) и тяжелых металлов, напр, гликоляты Си +, представляют собой комплексные (координационные) соединения. Свойство образовывать координационные соединения объясняется наличием свободной электронной пары на атоме кислорода ОН-группы. Благодаря этому свойству тетрафункциональные С. можно использовать для синтеза координационных полимеров. С. образуют оксониевые соединения с минеральными к-тами, BF3, AI I3 и др. [c.238]

Координационные соединения, содержащие в своем составе полидентантные адденды, присоединенные к центральному иону посредством нескольких связей, образованных различными атомами полидентатного заместителя, называются циклическими соединениями . Систематика циклических соединений основана на ОБОйствах циклообразующих аддендов. Относительно их свойств и устойчивости см. стр. 79. В качестве полидентантных аддендов могут выступать следующие группы [c.33]

Проблема взаимосвязи структуры и свойств вещества затрагивается в книге еще не раз так, для описания кристаллов используются соответственно их структурным особенностям зонная теория или теория вандер-ваальсовых сил, а для объяснения своеобразия координационных соединений последовательно применяются разные подходы электростатическая модель ионной связи, метод ВС (или локализованных МО), теория кристаллического поля и, наконец, теория поля лигандов (или делокализо-ванных МО). Таким образом, читатель получает возможность ознакомиться с проблемами химической связи на самых разных уровнях-от доквантового до современного. [c.7]

Формы существования элементов этой группы мало изучены Указывалось на отсутствие связи между содержанием бора в нефтях и их удельным весом, а также содержанием асфальтосмолистых веществ. На этом основании высказано предположение о связи бора с маслами [937]. Однако более детальные исследования показали, что содернчанпе бора в маслах и асфальтенах крайне незначительно, а основная часть его концентрируется в смолах, вернее, в их омыляемых компонентах [938]. Вероятно, бор связан в нпх в виде комплексов с кислыми соединениями карбоновыми кислотами, фенолами и т. д., поскольку известно, что борные кислоты имеют свойства образовывать координационные соединения по типу [c.174]

Большое значение релятивистские эффекты имеют для элементов побочных подгрупп. Давно известно, что химические и физические свойства золота сильно отличаются от свойств меди и серебра. Часто такие отличия носят название аномалии Аи . Например, большинство координационных соединений Аи (I) имеет координационное число 2, в то время как Ag (I) и Си (I) имеют тенденцию к большим значениям. Золото имеет значение 1 значительно большее, чем серебро, и связано это с релятивистским сжатием бв-подоболочки. Это объясняет низкз ю восстановительную активность золота, а также существование аурид-иона Аи в таких соединениях, как СзАи или КЬАи. Серебро такие соединения уже не образует. Сжатие валентной 6в-А0 золота также увеличивает прочность и уменьшает длину его связей в соединениях. Вторая энергия ионизации золота Е 2 меньше, чем у серебра, что связано с релятивистским расширением 5 -подоболочки. Поэтому проявление в соединениях золота более высоких степеней окисления, чем у меди и серебра, связано с меньшими энергетическими затратами для участия в этом 5й-электронов. Желтый цвет золота связан с релятивизмом. Вследствие небольшого энергетического различия между сжатым [c.86]

Свойства гидразина как лиганда. 1. В пробирку насыпьте 1—2 микрошпателя сухого сульфата или хлорида гидразония и налейте 1 мл 10 %-го раствора гидроксида натрия. Полученную смесь взболтайте и оставьте на 2—3 мин для образования гидрата гидразина. После этого в пробирку добавьте 2—3 капли раствора соли никеля. Наблюдайте образование нерастворимого окрашенного в сиреневый цвет координационного соединения никеля (II) с гидразином состава Г№(Ы2Н4)б](ОН)2. [c.167]

Исследования магнитных свойств и окраски комплексов переходных металлов сыграли важную роль в создании различных теорий химической связи координационных соединений. Теория кристаллического поля успешно объясняет многие свойства координационных соединений. В рамках этой теории взаимодействие между ионом металла и лигандами рассматривается как электростатическое. Лиганды создают электрическое поле, которое вызывает расщепление энергетических уровней -орбиталей металла. Спектрохи-мический ряд лигандов соответствует их нарастающей способности расщеплять энергетические уровни -орбиталей в октаэдрических комплексах. [c.401]

В. этих методах разделения используется свойство малорастворимых соединений переходить в раствор под действием веществ, образующих координационные соединения с катионом или анионом осадка. Например, при действии NaOH на растворы соединений железа (III) и алюминия сначала образуются гидроксиды этих элементов [c.160]

При внимательном изучении веществ, которые относят к координационным соединениям, при исследовании их состава, структуры и физико-химических свойств можно сделать вывод, что трудно провести четкую грань между ними и многими соединениями, которые причисляют к простым . Не случайно Д, И. Менделеев (1877), еще до создания Вернером координационной теории, считал разграничение химических соедине1И1Й на простые и комплексные относительным. Трудно поэтому дать строгое определение понятия коордипационные соединения. Приведем следующее определение [c.235]

Авторы настоящего пособия стремились избежать характерной для большинства аналогичных пособий концентрации внимания на соединениях -металлов. В книгу введен раздел, посвященный физическим методам исследования координационных соединений, не рассмотренным в ранее изданных учебниках. Необходимость такого раздела обусловлена уникальными возможностями, которые открывают эти методы при исследовании строения и свойств комплексов, а также равновесий комплексообразования в сложных многокомпонентных системах. В книге отражены итоги развития науки в области координационной химии за последние десятилетия рассмотрена химия макроциклических и металлорганических соединений, новые методы синтеза комплексов. Более полно, чем в предыдущих изданиях, охвачены имеющиеся подходы к интерпретации материала в химии координационных соединений включен параграф о методе молекулярной механики, приведено описание энергетики частиц с помощью термов, которое необходимо для понимания спектральных методов исследования. Обсуждены особенности комплексообразования в ра личных агрегатных состояниях. Разделы, в которых рассматриваются основные типы комплексных соединений и методы синтеза, иллюстрированы большим количеством примеров. [c.3]

В теории кристаллического поля (ТКП) лиганды выступают только как Источник создаваемого ими поля. Химическая связь центральный ион — лиганд рассматривается как ионная (например, в [СоРе] ) или ион-дипольная ([Ре(Н20) ), электронная оболочка центрального иона— как автономная, а oбoJЮЧки лигандов вообще не рассматриваются. Такой подход является приближенным. Опыты по электронному парамагнитному резонансу показывают, что электронная плотность ие сосредоточена на лигандах и центральном ионе, а частично размазана в объеме комплексного иона, т. е. что связь в координационных соединениях — ковалентная с большей или меньшей полярностью. Для описания такой связи необходимо привлечь теорию молекулярных орбита-лей, как более общую, чем электростатическая теория ионной связи. В ней находят объяснение Т01якие магнитные эффекты, интенсивность спектров поглощения и другие свойства, не получившие объяснения в ТКП. Сама же ТКП оказывается частным случаем более общей теории МО ЛКАО, получившей в химии координационных соединений название теории поля лигандов (ТПЛ), основы которой заложены Ван-Флеком. [c.247]

С помощью метода ВС было объяснено строение и некоторые свойства, в том числе и магнитные, большого числа координационных соединений, предсказана их реакционная способность. Вместе с тем этот метод оказался наименее пригодным для описания многих свойств указанньгх соединений. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология