ДЪРЖАВНА ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ ЗА ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

"САМАРСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ ПО КОМУНИКАЦИИ"

Уфимски железопътен институт

Катедра по общообразователни и професионални дисциплини

Записки от лекции по дисциплината "Химия"

по темата: "Комплексни връзки"

за студенти 1-ва година

железопътни специалности

всички форми на обучение

съставен от:

Лекционни записки по дисциплината „Химия“ по темата „Комплексни съединения“ за студенти от 1-ва година на железопътни специалности от всички форми на обучение / съставител: . – Самара: СамГУПС, 2011. – 9 с.

Приет на заседание на катедра OiPD на 23 март 2011 г., протокол

Публикува се с решение на Редакционно-издателския съвет на университета.

съставен от:

Рецензенти: гл. Катедра "Обща и инженерна химия" SamGUPS,

доктор на химическите науки, професор;

Доцент, катедра по обща и неорганична химия, BSU (Ufa),

Подписано за публикуване на 07.04.2011 г. Формат 60/901/16.

Хартия за писане. Отпечатването е ефективно. Условно фурна л. 0,6.

Тираж 100. Поръчка No73.

© Самарски държавен транспортен университет, 2011

Съдържанието на Лекционните записки отговаря на състояниетообщообразователен стандарт и изисквания на висшето училище за задължителния минимум от съдържание и ниво на знания на завършилите висше образование в цикъл „Природни науки”. Лекцията е представена като продължение Курс лекции по химияза студенти 1-ва година железопътен транспорт от всички форми на обучение, съставен от екипа на катедра "Обща и инженерна химия"

Лекцията съдържа основните принципи на теориите за химичната връзка, устойчивостта на комплексите, номенклатурата на комплексните съединения и примери за решаване на задачи. Материалът, представен в лекцията, ще бъде полезна помощ при изучаване на темата „Комплексни връзки” от редовни и задочни студенти и при решаване на тестови задачи от задочни студенти от всички специалности.

Тази публикация се намира на сайта на института.

Сложни връзки

Образуването на много химични съединения става в съответствие с валентността на атомите. Такива връзки се наричат ​​прости или връзки от първи ред. В същото време има много известни съединения, чието образуване не може да бъде обяснено въз основа на правилата на валентността. Те се образуват чрез комбиниране на прости съединения. Такива съединения се наричат ​​съединения от по-висок ред, комплексни съединения или координационни съединения. Примери за прости съединения: H2O, NH3, AgCl, CuSO4. Примери за комплексни съединения: AgCl 2NH3, Co (NO3)3 6NH3, ZnSO4 4H2O, Fe (CN)3 3KCN, PtCl2 2KCI, PdCl2 2NH3.

Йоните на някои елементи имат способността да прикрепват към себе си полярни молекули или други йони, образувайки сложни комплексни йони. Съединения, които съдържат комплексни йони, които могат да съществуват както в кристал, така и в разтвор, се наричат ​​комплексни съединения.

1. Броят на известните сложни съединения е многократно по-голям от броя на познатите ни прости съединения. Комплексните съединения са били известни преди повече от век и половина. До установяването на естеството на химичната връзка и причините за нейното образуване емпиричните формули на съединенията бяха написани, както посочихме в примерите по-горе. През 1893 г. швейцарският химик Алфред Вернер предлага първата теория за структурата на комплексните съединения, наречена координационна теория. Комплексните съединения представляват най-обширния и разнообразен клас неорганични вещества. Те също включват много органични съединения. Изследването на свойствата и пространствената структура на сложните съединения породи нови идеи за природата на химичните връзки.

Теория на координацията В молекулата на комплексното съединение се разграничават следните структурни елементи: комплексообразуващ йон, прикрепени частици, координирани около него -лиганди , компоненти заедно с комплексообразователявътрешна координационна сфера , и останалите частици, включени ввъншна координационна сфера . Когато комплексните съединения се разтворят, лигандите остават здраво свързани с комплексообразуващия йон, образувайки почти недисоцииращ комплексен йон. Броят на лигандите се наричакоординационен номер

(к.х.).

Нека разгледаме калиев фероцианид K4, сложно съединение, образувано от взаимодействието 4KCN+Fe(CN)2=K4.

При разтваряне комплексното съединение се дисоциира на йони: K4↔4K++4-

Характерни лиганди: Cl-, Br-, NO2-, CN-, NH3, H2O.

Зарядът на комплексообразователя е равен на алгебричната сума на зарядите на съставните му йони, например 4-, x+6(-1)=-4, x=2.

Неутралните молекули, включени в комплексния йон, влияят върху заряда. Ако цялата вътрешна сфера е изпълнена само с неутрални молекули,

тогава зарядът на йона е равен на заряда на комплексообразователя. И така, йонът има 2+, зарядът на медта е x=+2.

Зарядът на комплексния йон е равен на сумата от зарядите на йоните, разположени във външната сфера. В K4 зарядът е -4, тъй като във външната сфера има 4K+, а молекулата като цяло е електрически неутрална. Възможно е взаимно заместване на лиганди във вътрешната сфера при запазване на същото координационно число, например Cl2, Cl, . Зарядът на кобалтовия йон е +3.

Номенклатура на комплексните съединения

При компилирането на имената на сложните съединения първо се посочва анионът, а след това катионът в родителния падеж (подобно на прости съединения: калиев хлорид или алуминиев сулфат). Римската цифра в скоби показва степента на окисление на централния атом. Лигандите са именувани както следва: H2O - aqua, NH3 - амин, C1- - хлоро-, CN - циано-, SO4 2- - сулфато - и т.н. Нека наречем горните съединения a) AgCl 2NH3, Co (NO3)3 6NH3, ZnSO4 4H2O; b) Fe (CN)3 3KCN, PtCl2 2KCI; в) PdCl2 2NH3.

Със сложен катион а): диамин сребърен (I) хлорид, хексамин кобалт (III) нитрат, тетраквоцинков (P) сулфат.

СЪС комплексен анион b): калиев хексацианоферат (III), калиев тетрахлороплатинат (II).

Комплекс- неелектролит c): дихлородиамин паладий.

При неелектролитите името е в именителен падеж и не се посочва степента на окисление на централния атом.

2. Методи за установяване на координационни формули

Съществуват редица методи за установяване на координационни формули на комплексни съединения.

Използване на двойни обменни реакции. По този начин беше доказана структурата на следните платинови комплексни съединения: PtCl4 ∙ 6NH3, PtCl4 ∙ 4NH3, PtCl4 ∙ 2NH3, PtCl4 ∙ 2KCl.

Ако разтвор на първото съединение се третира с разтвор на AgNO3, тогава целият съдържащ се в него хлор се утаява под формата на сребърен хлорид. Очевидно е, че всичките четири хлоридни йона са във външната сфера и следователно вътрешната сфера се състои само от амонячни лиганди. Така координационната формула на съединението ще бъде Cl4. В съединението PtCl4 ∙ 4NH3 сребърният нитрат утаява само половината от хлора, т.е. във външната сфера има само два хлоридни йона, а останалите два, заедно с четири амонячни молекули, са част от вътрешната сфера, така че координацията формулата е Cl2. Разтвор на съединението PtCl4 ∙ 2NH3 не се утаява с AgNO3; това съединение е представено с формулата. И накрая, сребърният нитрат също не утаява AgCl от разтвор на съединението PtCl4 ∙ 2KCl, но чрез обменни реакции може да се установи, че в разтвора има калиеви йони. На тази основа неговата структура се изобразява с формулата K2.

Според моларната електропроводимост на разредените разтвори. При силно разреждане моларната електрическа проводимост на комплексното съединение се определя от заряда и броя на образуваните йони. За съединения, съдържащи комплексен йон и еднократно заредени катиони или аниони, се прилага следната приблизителна зависимост:

Брой йони, на които се разпада

електролитна молекула

Λ(V), Ohm-1 ∙ cm2 ∙ mol-1

Измерването на моларната електрическа проводимост Λ(B) в серия от комплексни съединения на платина(IV) позволява да се конструират следните координационни формули: Cl4 - дисоциира се до образуване на пет йона; Cl2 - три йона; - неутрална молекула; K2 – три йона, два от които са калиеви йони. Съществуват редица други физикохимични методи за установяване на координационните формули на комплексни съединения.

3. Тип химична връзка в сложни съединения

а) Електростатични изображения .

Образуването на много комплексни съединения може да се обясни, до първо приближение, с електростатично привличане между централния катион и аниони или полярни лигандни молекули. Наред със силите на привличане, силите на електростатично отблъскване също действат между еднакво заредени лиганди. В резултат на това се образува стабилна група от атоми (йони), която има минимална потенциална енергия. Комплексообразувателят и лигандите се считат за заредени, недеформируеми топки с определени размери. Тяхното взаимодействие се отчита съгласно закона на Кулон. По този начин химическата връзка се счита за йонна. Ако лигандите са неутрални молекули, тогава този модел трябва да вземе предвид йон-диполното взаимодействие на централния йон с молекулата на полярния лиганд. Резултатите от тези изчисления задоволително предават зависимостта на координационното число от заряда на централния йон. С увеличаването на заряда на централния йон силата на комплексните съединения се увеличава; увеличаването на неговия радиус води до намаляване на силата на комплекса, но води до увеличаване на координационното число. С увеличаване на размера и заряда на лигандите, координационното число и стабилността на комплекса намаляват. Първичната дисоциация настъпва почти напълно, подобно на дисоциацията на силни електролити. Лигандите, разположени във вътрешната сфера, са свързани с централния атом много по-здраво и се отделят само в малка степен. Обратимото разпадане на вътрешната сфера на сложно съединение се нарича вторична дисоциация. Например, дисоциацията на Cl комплекса може да бъде записана по следния начин:

Cl→++Cl - първична дисоциация

+↔Ag++2NH3 вторична дисоциация

Една проста електростатична теория обаче не е в състояние да обясни селективността (специфичността) на образуването на комплекси, тъй като не взема предвид природата на централния атом и лигандите или структурните характеристики на техните електронни обвивки. За да се вземат предвид тези фактори, електростатичната теория беше допълнена поляризиращконцепции, според които образуването на комплекси се благоприятства от участието на малки многозарядни катиони на d-елементи, които имат силен поляризиращ ефект, като централни атоми и големи, лесно поляризирани йони или молекули като лиганди. В този случай се получава деформация на електронните обвивки на централния атом и лигандите, което води до тяхното взаимно проникване, което води до укрепване на връзките.

б) Метод на валентната връзка.

При метода на валентната връзка се приема, че централният атом на комплексообразователя трябва да има свободни орбитали, за да образува ковалентни връзки с лиганди, чийто брой определя максималната стойност на ковалентното число на комплексообразувателя. В този случай ковалентна σ връзка възниква, когато свободната орбитала на атома на комплексообразуващия агент се припокрие със запълнените орбитали на донорите, т.е., съдържащи несподелени двойки електрони. Тази връзка се нарича координационна връзка.

Пример1. Комплексният 2+ йон има тетраедрична структура. Какви орбитали на комплексообразователя се използват за образуване на връзки с молекулите на NH3?

Решение. Тетраедричната структура на молекулите е характерна за образуването на sp3-хибридни орбитали.

Пример 2. Защо комплексният йон + има линейна структура?

Решение. Линейната структура на този йон е следствие от образуването на две хибридни sp орбитали от Cu+ йона, които приемат NH3 електронни двойки.

Пример3. Защо йон 2 е парамагнитен, а йон 2 диамагнитен?

Решение. Cl - йони взаимодействат слабо с Ni2+ йони. Електронни двойки хлор влизат в орбиталите на следващия свободен слой с n=4. В този случай 3d електроните на никела остават несдвоени, което причинява парамагнетизъм 2-.

В 2- поради dsp2 хибридизация се получава електронно сдвояване и йонът е диамагнитен

в) Теория на кристалното поле.

Теорията на кристалното поле разглежда електростатичното взаимодействие между положително заредените комплексообразуващи метални йони и несподелените двойки електрони на лигандите. Под въздействието на полето на лиганда d-нивата на йона на преходния метал се разделят. Обикновено има две конфигурации на сложни йони: октаедрични и тетраедрични. Големината на енергията на разделяне зависи от природата на лигандите и конфигурацията на комплексите. Заемането на разделени d-орбити от електрони се извършва в съответствие с правилото на Хунд, като OH-, F-, Cl- йони и H2O, NO молекулите са лиганди със слабо поле, а CN-, NO2- йони и CO молекула като лиганди със силно поле, които значително разделят d-нивата на комплексообразуващия агент. Дадени са схеми за разделяне на d-нива в октаедричните и тетраедричните полета на лигандите.

Пример 1.Начертайте разпределението на титановите електрони в октаедричния комплексен йон 3+.

Решение. Йонът е парамагнитен поради факта, че има един несдвоен електрон, локализиран върху Ti3+ йона. Този електрон заема една от трите изродени dε орбитали.

Когато светлината се абсорбира, един електрон може да премине от dε- към dy-ниво. Наистина, йонът 3+, който има един електрон в орбиталата dε, абсорбира светлина с дължина на вълната λ = 4930 Å. Това кара разредените разтвори на Ti3+ соли да станат лилави в допълнение към абсорбирания цвят. Енергията на този електронен преход може да се изчисли от съотношението

https://pandia.ru/text/78/151/images/image002_7.png" width="50" height="32 src=">; E=40 kcal/g∙ion = 1,74 eV = 2, 78∙ 10-12 erg/ion Замествайки във формулата за изчисляване на дължината на вълната, получаваме

DIV_ADBLOCK332">

Равновесната константа в този случай се нарича константа на нестабилност на комплексния йон https://pandia.ru/text/78/151/images/image005_2.png" width="200" height="36 src="> Решаване на това уравнение, намираме x= 2,52∙10-3 g∙ion/l и следователно =10,1∙10-3 mol/l.

Пример2. Определете степента на дисоциация на комплексния йон 2+ в 0,1 моларен разтвор на SO4.

Решение.Нека обозначим с x концентрацията, образувана при дисоциацията на комплексния йон. Тогава =4x и 2+=(0,1-x) mol/l. Нека заместим равновесните концентрации на компонентите в уравнението От х<<0,1, то 0,1–х ≈ 0,1. Тогда 2,6∙10-11=256х5, х=2,52∙10-3 моль/л и степень диссоциации комплексного иона

α=2,52∙10-3/0,1=0,025=2,5%.

1. , Яковлев инструкции за извършване на лабораторна работа по химия за редовни студенти от всички специалности. – Самара: СамГУПС, 2009. – 46 с.

2., Химия: тестови задачи за задочни студенти от всички специалности. – Самара: СамГУПС, 2008. – 100 с.

3. , M Курс лекции по химия за студенти 1-ва година от железопътни специалности от всички форми на обучение. Самара: СамГУПС, 2005. – 63 с.

4., Резницки и упражнения по обща химия: Учебник - 2-ро изд. – М.: Издателство Моск. Унив., 1985. С.60-68.

5. Химия на Глинка: Учебник за университети / Изд. . – изд. 29-ти, коригиран - М.: Интеграл-Прес, 2002. С.354-378.

6. L Задачи и упражнения по обща химия: Учебник за ВУЗ / Под. изд. и – М.: Кнорус, 2011.- С.174-187.

7. Коровин химия: Учебник за технически. направления и специалности университети - 6-то изд., ревизия - М.: Висш. училище, 2006. С.71-82

При разглеждането на видовете химични връзки беше отбелязано, че привличащите сили възникват не само между атомите, но и между молекулите и йоните. Такова взаимодействие може да доведе до образуването на нови, по-сложни комплексни (или координационни) съединения.

Изчерпателнаса съединения, които имат агрегати от атоми (комплекси) във възлите на кристалната решетка, способни да съществуват самостоятелно в разтвор и притежаващи свойства, различни от свойствата на съставните им частици (атоми, йони или молекули).

В молекула на сложно съединение (например K 4 ) се разграничават следните структурни елементи: йон- комплексообразовател (за даден Fe комплекс), прикрепените частици, координирани около него, са В молекулата на комплексното съединение се разграничават следните структурни елементи: комплексообразуващ йон, прикрепени частици, координирани около него - или добавки (CN -), компоненти заедно с комплексообразуващия агент вътрешна координационна сфера (4-), и останалите частици, включени в външна координационна сфера (К+). Когато комплексните съединения се разтварят, лигандите остават в силна връзка с комплексообразуващия йон, образувайки почти недисоцииращ комплексен йон. Броят на лигандите се нарича координационен номер (в случай на К 4 координационното число е 6). Координационното число се определя от природата на централния атом и лигандите и също така съответства на най-симетричната геометрична конфигурация: 2 (линейна), 4 (тетраедрична или квадратна) и 6 (октаедрична конфигурация).

Типични комплексообразователи са следните катиони: Fe 2+ , Fe 3+ , Co 3+ , Co 2+ , Cu 2+ , Ag + , Cr 3+ , Ni 2+ структура на атомите. Елементите от d-семейството образуват сложни йони особено лесно, например: Ag +, Au +, Cu 2+, Hg 2+, Zn 2+, Fe 2+, Cd 2+, Fe 3+, Co 3+, Ni 2+, Pt 2+, Pt 4+ и др. Комплексообразователите могат да бъдат A1 3+ и някои неметали, например Si и B.

Заредените йони могат да служат като лиганди: F - , OH - ,NO 3 - ,NO 2 - ,Cl - , Br - ,I - ,CO 3 2- ,CrO 4 2- ,S 2 O 3 2- ,CN - , PO 4 3- и т.н., и електрически неутрални полярни молекули: NH 3, H 2 O, PH 3, CO и т.н. Ако всички лиганди на комплексообразователя са еднакви, тогава комплексът хомогенна връзка, например С12; ако лигандите са различни, тогава съединението разнородни, например Cl. Между комплексообразователя и лигандите обикновено се установяват координационни (донорно-акцепторни) връзки. Образуват се в резултат на припокриването на запълнените с електрони орбитали на лигандите със свободните орбитали на централния атом. В комплексните съединения комплексообразувателят е донор, а лигандът е акцептор.

Броят на химичните връзки между комплексообразователя и лигандите определя координационното число на комплексообразувателя. Характерни координационни числа: Cu + ,Ag + ,Au + = 2;Cu 2+ ,Hg 2+ ,Pb 2+ ,Pt 2+ , Pd 2+ =4;Ni 2+ ,Ni 3+ ,Co 3+ ,A1 3+ = 4 или 6; Fe 2+, Fe 3+, Pt 4+, Pd 4+, Ti 4+, Pb 4+, Si 4+ =6.

Зарядът на комплексообразователя е равен на алгебричната сума на зарядите на съставните му йони, например: 4-, х + 6(-1) = 4-; х = 2.

Неутралните молекули, включени в комплексния йон, не влияят на заряда. Ако цялата вътрешна сфера е запълнена само с неутрални молекули, тогава зарядът на йона е равен на заряда на комплексообразователя. И така, йонът 2+ има заряд от мед x = 2+. Зарядът на комплексния йон е равен на зарядите на йоните, разположени във външната сфера. В K 4 зарядът е -4, тъй като във външната сфера има 4 K + катиони, а молекулата като цяло е електрически неутрална.

Лигандите във вътрешната сфера могат да се заменят взаимно, като същевременно поддържат същото координационно число.

Класификация и номенклатура на комплексни съединения. СЪС гледна точка заряд на сложна частица Всички комплексни съединения могат да бъдат разделени на катионни, анионни и неутрални.

Катионни комплекси образуват метални катиони, които координират неутрални или анионни лиганди около себе си, и общият заряд на лигандите е по-малък по абсолютна стойност от степента на окисление на комплексообразуващия агент, например Cl3. Катионните комплексни съединения, в допълнение към хидроксокомплексите и солите, могат да бъдат киселини, например Н - хексафлуорантимонова киселина.

IN анионни комплекси , напротив, броят на лигандните аниони е такъв, че общият заряд на комплексния анион е отрицателен, например. IN анионни комплексихидроксидните аниони действат като лиганди – това са хидроксо комплекси (например Na 2 – калиев тетрахидроксоцинкат), или аниони на киселинни остатъци са киселинни комплекси(например K 3 – калиев хексацианоферат (III)) .

Неутрални комплекси може да бъде от няколко типа: комплекс от неутрален метален атом с неутрални лиганди (например Ni (CO) 4 - никелов тетракарбонил, [Cr (C 6 H 6) 2 ] - дибензен хром). В неутрални комплекси от друг тип зарядите на комплексообразователя и лигандите се балансират взаимно (например хексаамин платинов (IV) хлорид, тринитротриамин кобалт).

Комплексните съединения могат да бъдат класифицирани от природата на лиганда.Сред съединенията с неутрални лиганди се разграничават аквакомплекси, амоняк и метални карбонили. Наричат ​​се сложни съединения, съдържащи водни молекули като лиганди аква комплекси . Когато дадено вещество кристализира от разтвор, катионът улавя някои от водните молекули, които влизат в кристалната решетка на солта. Такива вещества се наричат кристални хидрати,например A1C1 3 · 6H 2 O. Повечето кристални хидрати са водни комплекси, така че е по-точно да се изобразят под формата на комплексна сол ([A1(H 2 O) 6]C1 3 - хексааква алуминиев хлорид). Нар. комплексни съединения с амонячни молекули като лиганд амоняк , например C1 4 – хексаамин платинов (IV) хлорид. Метални карбонили са комплексни съединения, в които молекулите на въглеродния оксид (II) служат като лиганди, например желязо пентакарбонил, никел тетракарбонил.

Известни са комплексни съединения с два комплексни йона в молекула, за които е налице явлението координационна изомерия, което е свързано с различно разпределение на лигандите между комплексообразователите, например: – хексанитрокобалтат (III) хексааминикел (III).

При компилиране имена на сложни съединения се прилагат следните правила:

1) ако съединението е сложна сол, тогава анионът се нарича първо в именителния случай, а след това катионът в родителния случай;

2) при назоваване на сложен йон първо се посочват лигандите, а след това комплексообразователят;

3) молекулярните лиганди съответстват на имената на молекулите (с изключение на вода и амоняк, термините се използват за обозначаването им "аква"и "амин");

4) окончанието - o се добавя към анионни лиганди, например: F - - флуоро, C1 - - хлоро, O 2 - - оксо, CNS - - родано, NO 3 - - нитрат, CN - - циано, SO 4 2 - - сулфато ,S 2 O 3 2- – тиосулфато, CO 3 2- – карбонато, PO 4 3- – фосфато, OH - – хидроксо;

5) Гръцките цифри се използват за обозначаване на броя на лигандите: 2 – ди-, 3 –три-, 4 –тетра-, 5 –пента-, 6 –хекса-;

6) ако комплексният йон е катион, тогава руското име на елемента се използва за назоваване на комплексообразователя, ако анионът е латински;

7) след името на комплексообразователя римска цифра в скоби показва степента му на окисление;

8) в неутрални комплекси името на централния атом е дадено в именителния падеж и неговото състояние на окисление не е посочено.

Свойства на комплексни съединения.Химичните реакции, включващи сложни съединения, се разделят на два вида:

1) външна сфера - по време на възникването им сложната частица остава непроменена (обменни реакции);

2) интрасферични - по време на тяхното възникване настъпват промени в степента на окисление на централния атом, в структурата на лигандите или промени в координационната сфера (намаляване или увеличаване на координационното число).

Едно от най-важните свойства на комплексните съединения е тяхната дисоциация във водни разтвори. Повечето водоразтворими йонни комплекси са силни електролити, те се дисоциират на външна и вътрешна сфера: K 4 ↔ 4K + + 4 - .

Комплексните йони са доста стабилни слаби електролити, поетапно елиминиране на лигандите във воден разтвор:

4 - ↔ 3- +CN - (броят на стъпките е равен на броя на лигандите).

Ако общият заряд на частица от сложно съединение е нула, тогава имаме молекула неелектролит,Например.

По време на обменните реакции сложните йони преминават от едно съединение в друго, без да променят състава си. Електролитната дисоциация на сложните йони се подчинява на закона за масовото действие и се характеризира количествено с константа на дисоциация, която се нарича константи на нестабилност Кн. Колкото по-ниска е константата на нестабилност на комплекса, толкова по-малка е степента на разлагане на йони, толкова по-стабилно е това съединение. В съединения, характеризиращи се с високо Kn, комплексните йони са нестабилни, т.е. те практически отсъстват в разтвора; двойни соли . Разликата между типичните представители на сложните и двойните соли е, че последните се дисоциират, за да образуват всички йони, които са част от тази сол, например: KA1(SO 4) 2 ↔ K + + A1 3+ + 2SO 4 2- (двойно сол);

K ↔ 4K + + 4- (комплексна сол).

Сложни връзки

Урок-лекция 11 клас

Провеждам урока, представен за състезанието „Отивам в клас“ в 11-ти клас по биология и химия, където са отделени 4 часа седмично за изучаване на химия.

Взех темата „Комплексни съединения”, първо, защото тази група вещества е от изключително голямо значение в природата;

второ, много USE задачи включват концепцията за сложни съединения; Трето, учениците в този клас преследват кариери, свързани с химията, и ще бъдат изложени на група сложни съединения в бъдеще.Цел.

Да се ​​формира разбиране за състава, класификацията, структурата и основната номенклатура на комплексните съединения; разглеждат химичните им свойства и показват тяхното значение;разширяват разбирането на учениците за разнообразието от вещества.

Оборудване.

Образци на комплексни съединения.

План на урока

I. Организационен момент.

II. Изучаване на нов материал (лекция).

III. Обобщаване и поставяне на домашна работа.

Конспект на лекцията

1. Разнообразие от вещества.

2. Координационната теория на А. Вернер.

3. Строеж на комплексни съединения.

4. Класификация на комплексните съединения.

5. Естеството на химичните връзки в сложните съединения.

6. Номенклатура на комплексните съединения.

7. Химични свойства на комплексните съединения.

8. Значението на сложните съединения.

ХОД НА УРОКА

I. Организационен момент

Светът на веществата е разнообразен и вече сме запознати с групата вещества, които принадлежат към сложните съединения. Тези вещества започват да се изучават през 19 век, но е трудно да се разбере тяхната структура от гледна точка на съществуващите идеи за валентността.

Теория на координацията на А. Вернер

През 1893 г. швейцарският неорганичен химик Алфред Вернер (1866–1919) формулира теория, която прави възможно разбирането на структурата и някои свойства на сложните съединения и т.нар. теория на координацията*.Следователно комплексните съединения често се наричат ​​координационни съединения.

Съединения, които съдържат сложни йони, които съществуват както в кристал, така и в разтвор, се наричат ​​комплексни или координационни.

Строеж на комплексни съединения

Според теорията на Вернер централната позиция в комплексните съединения обикновено се заема от метален йон, който се нарича централен йон или комплексообразовател.

Комплексообразуващ агент –частица (атом, йон или молекула), която координира (подрежда) други йони или молекули около себе си.

Комплексообразователят обикновено има положителен заряд и е d-елемент, проявява амфотерни свойства, има координационно число 4 или 6. Около комплексообразувателя са разположени (координирани) молекули или киселинни остатъци - лиганди (аденти).

Лиганди –частици (молекули и йони), координирани от комплексообразуващ агент и имащи директни химични връзки с него (например йони: Cl – , I – , NO 3 – , OH – ; неутрални молекули: NH3, H2O, CO ).

Лигандите не са свързани един с друг, тъй като между тях действат сили на отблъскване. Когато лигандите са молекули, между тях са възможни молекулярни взаимодействия. Координацията на лигандите около комплексообразуващия агент е характерна черта на комплексните съединения (фиг. 1).

Координационен номер –това е броят на химичните връзки, които комплексообразувателят образува с лигандите.

ориз. 2. Тетраедрична структура на йона –

Стойността на координационното число на комплексообразуващия агент зависи от неговата природа, степента на окисление, природата на лигандите и условията (температура, концентрация), при които протича реакцията на комплексообразуване.

Координационното число може да има стойности от 2 до 12. Най-често срещаните координационни числа са 4 и 6. За координационно число 4 структурата на сложните частици може да бъде тетраедрична - (фиг. 2) и под формата на плосък квадрат (фиг. 3). Комплексните съединения с координационно число 6 имат 3–октаедрична структура (фиг. 4).

ориз. 4. Йон 3 – октаедрична структура Комплексообразувателят и заобикалящите го лиганди представляватвътрешната сфера на комплекса. Частица, състояща се от комплексообразуващ агент и околните лиганди, се нарича комплексен йон. При изобразяване на сложни съединения вътрешната сфера (комплексен йон) се ограничава с квадратни скоби. Останалите компоненти на комплексното съединение се намират ввъншна сфера

(фиг. 5).

Общият заряд на йоните на външната сфера трябва да бъде равен по стойност и противоположен по знак на заряда на комплексния йон:

Класификация на комплексни съединения

1) Голямото разнообразие от сложни съединения и техните свойства не позволява създаването на единна класификация. Въпреки това е възможно да се групират вещества според някои индивидуални характеристики.

2) По състав.

По вид координирани лиганди. а)Аква комплекси

– това са сложни катиони, в които лигандите са молекули H 2 O. Те се образуват от метални катиони със степен на окисление +2 или повече, като способността за образуване на аквакомплекси за метали от една група от периодичната система намалява отгоре. към дъното.

Примери за аква комплекси:

Cl 3, (NO 3) 3. б)Хидроксо комплекси

- това са сложни аниони, в които лигандите са хидроксидни йони OH –.

Комплексообразователите са метали, които имат склонност да проявяват амфотерни свойства - Be, Zn, Al, Cr. Например: Na, Ba. V) dАмоняк

- това са сложни катиони, в които лигандите са NH3 молекули.

Комплексообразователите са - елементи.Например: SO 4, Cl.

G)

3) Киселинни комплекси

– това са комплексни аниони, в които лигандите са аниони на неорганични и органични киселини.

Във вътрешната сфера има ковалентни връзки между комплексообразуващия агент и лигандите, образувани, наред с други неща, чрез донорно-акцепторен механизъм. За образуването на такива връзки е необходимо да има свободни орбитали в някои частици (налични в комплексообразователя) и несподелени електронни двойки в други частици (лиганди). Ролята на донор (доставчик на електрони) играе лигандът, а акцепторът, който приема електрони, е комплексообразователят. Донорно-акцепторната връзка възниква в резултат на припокриването на свободните валентни орбитали на комплексообразователя със запълнените орбитали на донора.

Между външната и вътрешната сфера има йонна връзка. Нека дадем пример.

Електронна структура на берилиевия атом:

Електронна структура на берилиев атом във възбудено състояние:

Електронна структура на берилиевия атом в комплексния йон 2–:

Прекъснатите стрелки показват флуорни електрони; две от четирите връзки се образуват по донорно-акцепторния механизъм. В този случай атомът Be е акцептор, а флуорните йони са донори, техните свободни електронни двойки запълват хибридизираните орбитали ( sp 3 -хибридизация).

Номенклатура на комплексните съединения

Най-широко използваната номенклатура е тази, препоръчана от IUPAC. Име комплексен анионзапочва с обозначаването на състава на вътрешната сфера: броят на лигандите се обозначава с гръцки цифри: 2-ди, 3-три, 4-тетра, 5-пента, 6-хекса и т.н., последвани от имената на лигандите, към които се добавя свързващата гласна „о” »: Cl – – хлоро-, CN – – циано-, OH – – хидроксо- и др. Ако комплексообразуващият агент има променлива степен на окисление, тогава степента му на окисление се посочва в скоби с римски цифри, а името му с наставката -at: Zn - цинк при, Fe – фер при(III), Au – aur при(III). Последният се нарича катион на външната сфера в родителен падеж.

K 3 – калиев хексацианоферат(III),

K 4 – калиев хексацианоферат(II),

K 2 – калиев тетрахидроксицинкат.

Имена на съединения, съдържащи сложен катион, са изградени от имената на аниони от външната среда, след което се посочва броят на лигандите, дава се латинското наименование на лиганда (молекула амоняк NH 3 - амин, молекула вода H 2 O - aqua от латинското име за вода) и руското име на комплексообразуващия елемент;

Римската цифра в скоби показва степента на окисление на комплексообразуващия елемент, ако тя е променлива. Например:

SO 4 – тетраамин меден (II) сулфат,

Cl 3 – хексааквалуминиев хлорид.

1. В разтвор комплексните съединения се държат като силни електролити, т.е. напълно се дисоциират на катиони и аниони:

Cl 2 = Pt(NH 3) 4 ] 2+ + 2Cl –,

K 2 = 2K + + 2– .

Дисоциацията от този тип се нарича първична.

Вторичната дисоциация е свързана с отстраняването на лигандите от вътрешната сфера на комплексния йон:

2– PtCl 3 – + Cl – .

Вторичната дисоциация протича на стъпки: комплексните йони (2–) са слаби електролити.

2. Когато са изложени на силни киселини, хидроксо комплексите се разрушават, например:

а) с липса на киселина

Na3 + 3HCl = 3NaCl + Al(OH)3 + 3H2O;

б) с излишък на киселина

Na 3 + 6HCl = 3NaCl + AlCl 3 + 6H 2 O.

3. Нагряването (термолиза) на целия амоняк води до тяхното разлагане, например:

SO 4 CuSO 4 + 4NH 3 .

Значението на сложните съединения

Координационните съединения са изключително важни в природата.

Достатъчно е да се каже, че почти всички ензими, много хормони, лекарства и биологично активни вещества са сложни съединения. Например хемоглобинът в кръвта, благодарение на който кислородът се пренася от белите дробове към тъканните клетки, е сложно съединение, съдържащо желязо (фиг. 6), а хлорофилът, отговорен за фотосинтезата в растенията, е сложно съединение на магнезия (фиг. 7).

Значителна част от естествените минерали, включително полиметални руди и силикати, също се състои от координационни съединения. Освен това химичните методи за извличане на метали от руди, по-специално мед, волфрам, сребро, алуминий, платина, желязо, злато и други, също са свързани с образуването на лесно разтворими, топими или летливи комплекси. Например: Na 3 – криолит, KNa 3 4 – нефелин (минерали, сложни съединения, съдържащи алуминий).

Съвременната химическа промишленост широко използва координационните съединения като катализатори при синтеза на високомолекулни съединения, при химическото рафиниране на нефт и при производството на киселини.

III. Обобщаване и поставяне на домашна работа

домашна работа.

1) Подгответе се от лекцията за практическото занятие на тема: „Сложни връзки“.

2) Дайте писмено описание на следните комплексни съединения според тяхната структура и ги класифицирайте според техните характеристики:

K 3, (NO 3) 3, Na 2, OH.

3) Напишете уравнения на реакцията, с които могат да се извършват трансформации:

Съединения от типа BF 3, CH 4, NH 3, H 2 O, CO 2 и др., В които елементът проявява обичайната си максимална валентност, се наричат ​​валентно наситени съединения или връзки от първи ред. Когато съединенията от първи ред взаимодействат едно с друго, се образуват съединения от по-висок ред. ДО връзки от по-висок редвключват хидрати, амоняк, присъединителни продукти на киселини, органични молекули, двойни соли и много други. Примери за образуване на комплексни съединения:

PtCl 4 + 2KCl = PtCl 4 ∙2KCl или K 2

CoCl 3 + 6NH 3 = CoCl 3 ∙6NH 3 или Cl 3.

А. Вернер въвежда концепцията за съединения от по-висок ред в химията и дава първата дефиниция на концепцията за комплексно съединение. Елементите, след насищане на обичайните си валенции, също са способни да проявяват допълнителна валентност - координация. Благодарение на координационната валентност възниква образуването на съединения от по-висок порядък.

Сложни връзки – сложни вещества, в които е възможно да се изолират централен атом(комплексообразуващ агент) и свързаните с него молекули и йони – лиганди.

Централният атом и лигандите се образуват комплекс (вътрешна сфера),който при изписване на формулата на комплексно съединение се огражда в квадратни скоби. Броят на лигандите във вътрешната сфера се нарича координационен номер.Молекулите и йоните, заобикалящи сложната форма външна сфера.Пример за комплексна сол на калиев хексацианоферат (III) K 3 (т.нар. червена кръвна сол).

Централните атоми могат да бъдат йони на преходни метали или атоми на някои неметали (P, Si). Лигандите могат да бъдат халогенни аниони (F –, Cl –, Br –, I –), OH –, CN –, CNS –, NO 2 – и други, неутрални молекули H 2 O, NH 3, CO, NO, F 2, Cl 2 , Br 2 , I 2 , хидразин N 2 H 4 , етилендиамин NH 2 –CH 2 –CH 2 –NH 2 и др.

Координационна валентност(KV) или координационен номер – брой места във вътрешната сфера на комплекса, които могат да бъдат заети от лиганди. Координационното число обикновено е по-голямо от степента на окисление на комплексообразуващия агент и зависи от природата на комплексообразуващия агент и лигандите. Комплексни съединения с координационни валентности 4, 6 и 2 са по-чести.

Лиганден координационен капацитет – броя на местата във вътрешната сфера на комплекса, заети от всеки лиганд.За повечето лиганди координационният капацитет е равен на единица, по-рядко 2 (хидразин, етилендиамин) или повече (EDTA - етилендиаминтетраацетат).

Зареждане на комплексатрябва да бъде числено равен на общия заряд на външната сфера и противоположен по знак, но има и неутрални комплекси. Степен на окисление на комплексообразователяравен и противоположен по знак на алгебричната сума на зарядите на всички други йони.

Систематични имена на комплексни съединениясе образуват, както следва: първо се нарича анион в именителен падеж, след това отделно в родителен падеж - катион. Лигандите в комплекса са изброени заедно в следния ред: а) анионни; б) неутрален; в) катионен. Анионите са изброени в реда H –, O 2–, OH –, прости аниони, многоатомни аниони, органични аниони - по азбучен ред. Неутралните лиганди се наричат ​​същите като молекулите, с изключение на H 2 O (аква) и NH 3 (амин); отрицателно заредените йони се добавят със свързваща гласна " О" Броят на лигандите се обозначава с префикси: ди-, три, тетра-, пента-, хекса-и т.н. Окончанието за анионни комплекси е „- при" или "- нов„ако се нарича киселина; Няма типични окончания за катионни и неутрални комплекси.

H – водороден тетрахлороаурат (III)

(OH) 2 – тетраамин меден (II) хидроксид

Cl 4 – хексаамин платинов (IV) хлорид

– тетракарбонилникел

– хексацианоферат (III) хексаамин кобалт (III)

Класификация на комплексни съединениявъз основа на различни принципи:

Като принадлежи към определен клас съединения:

- комплексни киселини– H2, H2;

- комплексни основи– (OH) 2 ;

- комплексни соли– Li 3, Cl 2.

По естеството на лигандите:

- аква комплекси(водата е лиганд) – SO 4 ∙H 2 O, [Co(H 2 O) 6 ]Сl 2;

- амоняк(комплекси, в които амонячните молекули служат като лиганди) – [Cu(NH 3) 4 ]SO 4, Cl;

- киселинни комплекси(оксалатни, карбонатни, цианидни, халогенидни комплекси, съдържащи аниони на различни киселини като лиганди) – K 2, K 4;

- хидроксо комплекси(съединения с ОН групи под формата на лиганди) – K 3 [Al (OH) 6 ];

- хелатираниили циклични комплекси(би- или полидентатен лиганд и централният атом образуват цикъл) – комплекси с аминооцетна киселина, EDTA; Хелатите включват хлорофил (комплексообразуващ агент - магнезий) и хемоглобин (комплексообразуващ агент - желязо).

Според знака на заряда на комплекса: катионен, анионен, неутраленкомплекси.

Специална група се състои от суперкомплексни съединения. При тях броят на лигандите надвишава координационната валентност на комплексообразователя. По този начин, в съединението CuSO 4 ∙5H 2 O, медта има координационна валентност от четири и четири водни молекули са координирани във вътрешната сфера, петата молекула се присъединява към комплекса чрез водородни връзки: SO 4 ∙H 2 O.

Лигандите са свързани с централния атом донорно-акцепторна връзка.Във воден разтвор комплексните съединения могат да се дисоциират, за да образуват комплексни йони:

Cl ↔ + + Cl –

В малка степен вътрешната сфера на комплекса също се разпада:

+ ↔ Ag + + 2NH 3

Мярка за силата на комплекса е константа на нестабилност на комплекса:

K nest + = C Ag + ∙ C2 NH 3 / C Ag(NH 3) 2 ] +

Вместо константата на нестабилност понякога се използва обратната стойност, наречена константа на стабилност:

K уста = 1 / K гнездо

В умерено разредени разтвори на много сложни соли съществуват както сложни, така и прости йони. По-нататъшното разреждане може да доведе до пълно разлагане на комплексните йони.

Съгласно простия електростатичен модел на W. Kossel и A. Magnus, взаимодействието между комплексообразователя и йонните (или полярните) лиганди се подчинява на закона на Кулон. Стабилен комплекс се получава, когато силите на привличане към ядрото на комплекса балансират силите на отблъскване между лигандите. Силата на комплекса се увеличава с увеличаване на ядрения заряд и намаляване на радиуса на комплексообразуващия агент и лигандите. Електростатичният модел е много визуален, но не е в състояние да обясни съществуването на комплекси с неполярни лиганди и комплексообразуващ агент в нулево състояние на окисление; какво определя магнитните и оптичните свойства на съединенията.

Визуален начин за описване на сложни съединения е методът на валентната връзка (MVM), предложен от Pauling. Методът се основава на редица разпоредби:

Връзката между комплексообразователя и лигандите е донорно-акцепторна. Лигандите осигуряват електронни двойки, а ядрото на комплекса осигурява свободни орбитали. Мярка за силата на връзката е степента на орбитално припокриване.

Орбиталите на централния атом, участващи в образуването на връзки, претърпяват хибридизация. Видът на хибридизацията се определя от броя, природата и електронната структура на лигандите. Хибридизацията на електронните орбитали на комплексообразуващия агент определя геометрията на комплекса.

Допълнителното укрепване на комплекса се дължи на факта, че наред с σ връзките могат да се появят и π връзки.

Магнитните свойства, проявени от комплекса, се обясняват въз основа на населението на орбиталите. В присъствието на несдвоени електрони комплексът е парамагнитен. Сдвояването на електрони определя диамагнетизма на комплексното съединение.

MBC е подходящ за описание само на ограничен кръг от вещества и не обяснява оптичните свойства на сложните съединения, т.к. не отчита възбудени състояния.

По-нататъшно развитие на електростатичната теория на квантово-механична основа е теорията на кристалното поле (CFT). Според ТКП връзката между ядрото на комплекса и лигандите е йонна или йон-диполна. TCP се фокусира върху разглеждането на онези промени, които настъпват в комплексообразуващия агент под влияние на лигандното поле (разделяне на енергийните нива). Идеята за енергийно разделяне на комплексообразуващ агент може да се използва за обяснение на магнитните свойства и цвета на комплексните съединения.

TCP е приложим само за комплексни съединения, в които комплексообразуващият агент ( d-елемент) има свободни електрони и не взема предвид частично ковалентния характер на връзката комплексообразуващ агент-лиганд.

Методът на молекулярната орбита (MMO) отчита подробната електронна структура не само на комплексообразуващия агент, но и на лигандите. Комплексът се разглежда като единна квантово-механична система. Валентните електрони на системата са разположени в многоцентрови молекулни орбитали, покриващи ядрата на комплексообразователя и всички лиганди. Според MMO, увеличаването на енергията на разцепване се дължи на допълнително укрепване на ковалентната връзка поради π-свързване.

Сложни връзки

Бележки за лекции

цели.Формиране на представи за състава, структурата, свойствата и номенклатурата на комплексните съединения; развиват умения за определяне степента на окисление на комплексообразуващ агент и съставяне на уравнения на дисоциация за комплексни съединения.
Нови концепции:комплексно съединение, комплексообразовател, лиганд, координационно число, външна и вътрешна сфера на комплекса.
Оборудване и реактиви.Стойка с епруветки, концентриран разтвор на амоняк, разтвори на меден (II) сулфат, сребърен нитрат, натриев хидроксид.

ХОД НА УРОКА

Лабораторен опит. Добавете разтвор на амоняк към разтвора на меден(II) сулфат. Течността ще придобие интензивен син цвят.

какво стана Химическа реакция? Досега не знаехме, че амонякът може да реагира със сол. Какво вещество се е образувало? Каква е неговата формула, структура, име? Към кой клас съединения принадлежи?

Може ли амонякът да реагира с други соли? Има ли връзки, подобни на тази? На тези въпроси трябва да отговорим днес.

Нека продължим нашия опит. Разделете получения разтвор на две части. Към една част добавете луга. Не се наблюдава утаяване на меден (II) хидроксид Cu (OH) 2, следователно в разтвора няма двойно заредени медни йони или има твърде малко от тях.

От това можем да заключим, че медните йони взаимодействат с добавения амоняк и образуват някои нови йони, които не образуват неразтворимо съединение с ОН – йони.

В същото време йоните остават непроменени. Това може да се провери чрез добавяне на разтвор на бариев хлорид към разтвора на амоняк. Веднага ще се образува бяла утайка от BaSO 4 .

Изследванията установяват, че тъмносиният цвят на амонячен разтвор се дължи на наличието на сложни 2+ йони в него, образувани чрез добавяне на четири амонячни молекули към меден йон. Когато водата се изпари, 2+ йони се свързват с йони и от разтвора се отделят тъмносини кристали, чийто състав се изразява с формулата SO 4 H 2 O.

Комплексните съединения са тези, които съдържат сложни йони и молекули, способни да съществуват както в кристална форма, така и в разтвори.

Формулите на молекулите или йоните на комплексните съединения обикновено се поставят в квадратни скоби.

Комплексните съединения се получават от обикновени (некомплексни) съединения.

Примери за получаване на комплексни съединения (1866–1919)

Структурата на комплексните съединения се разглежда въз основа на координационната теория, предложена през 1893 г. от швейцарския химик Алфред Вернер, носител на Нобелова награда. Научната му дейност протича в Цюрихския университет. Ученият синтезира много нови сложни съединения, систематизира известни и новополучени сложни съединения и разработва експериментални методи за доказване на тяхната структура. комплексообразовател, А. ВернерВ съответствие с тази теория се разграничават сложни съединения външени вътрешна сфера. Комплексообразувателят обикновено е катион или неутрален атом. Вътрешната сфера се състои от определен брой йони или неутрални молекули, които са здраво свързани с комплексообразуващия агент. Те се наричатлиганди

.

Броят на лигандите определя

координационен номер
((CN) комплексообразуващ агент.Пример за сложно съединение

Комплексообразователят е железният йон Fe 2+, лигандите са цианидни йони CN –, координационното число е шест. Всичко написано в квадратни скоби е вътрешната сфера. Калиевите йони образуват външната сфера на комплексното съединение.

Природата на връзката между централния йон (атом) и лигандите може да бъде двойна. От една страна, връзката се дължи на силите на електростатичното привличане. От друга страна, между централния атом и лигандите връзката може да се образува чрез донорно-акцепторен механизъм, подобен на амониевия йон. В много комплексни съединения връзката между централния йон (атом) и лигандите се дължи както на силите на електростатично привличане, така и на връзката, образувана поради несподелените електронни двойки на комплексообразуващия агент и свободните орбитали на лигандите.

Комплексните съединения с външна сфера са силни електролити и във водни разтвори се дисоциират почти напълно на комплексния йон и йони външна сфера.

Например:

SO 4 2+ + .

По време на обменните реакции сложните йони преминават от едно съединение в друго, без да променят състава си:

SO 4 + BaCl 2 = Cl 2 + BaSO 4.

Вътрешната сфера може да има положителен, отрицателен или нулев заряд.

Ако зарядът на лигандите компенсира заряда на комплексообразуващия агент, тогава такива комплексни съединения се наричат ​​неутрални или неелектролитни комплекси: те се състоят само от комплексообразуващия агент и лиганди с вътрешна сфера.

Такъв неутрален комплекс е например . dНай-типичните комплексообразователи са катионите

- елементи.

Лигандите могат да бъдат:
а) полярни молекули - NH3, H2O, CO, NO;
б) прости йони – F – , Cl – , Br – , I – , H – , H + ;

в) комплексни йони – CN –, SCN –, NO 2 –, OH –.

Нека разгледаме таблица, която показва координационните числа на някои комплексообразуващи агенти. Номенклатура на комплексните съединения. Първо се нарича анионът в съединението и след това катионът. Когато се посочва съставът на вътрешната сфера, анионите първо се наименуват, като към латинското име се добавя наставката -, о- например: Cl – – хлоро, CN – – циано, OH – – хидроксо и др. По-нататък наричани неутрални лиганди и предимно амоняк и неговите производни. В този случай се използват следните термини: за координиран амоняк - ammin , за вода –. Броят на лигандите е посочен с гръцки думи: 1 - моно, 2 - ди, 3 - три, 4 - тетра, 5 - пента, 6 - хекса. След това преминават към името на централния атом. Ако централният атом е част от катионите, тогава използвайте руското име на съответния елемент и посочете степента му на окисление в скоби (с римски цифри). Ако централният атом се съдържа в аниона, тогава използвайте латинското име на елемента и добавете края в края - при. При неелектролитите степента на окисление на централния атом не е дадена, т.к тя се определя еднозначно от условието за електрическа неутралност на комплекса.

Примери.За да назовете комплекс Cl 2, определете степента на окисление (S.O.)
Xкомплексообразовател - Cu йон X+ :

1 х + 2 (–1) = 0,х = +2, C.O.(Cu) = +2.

Степента на окисление на кобалтовия йон се определя по подобен начин:

г + 2 (–1) + (–1) = 0,г = +3, S.O.(Co) = +3.

Какво е координационното число на кобалта в това съединение? Колко молекули и йони обграждат централния йон? Координационното число на кобалта е шест.

Името на сложен йон се изписва с една дума.

Степента на окисление на централния атом се обозначава с римска цифра, поставена в скоби.
Например: – Cl 2 – тетраамин меден (II) хлорид,
НЕ 3 дихлороакватриамин кобалтов (III) нитрат,
K 3 – хексацианоферат(III) дихлороакватриамин кобалтов (III) нитрат,
калий,
K 2 – тетрахлороплатинат(II)

– дихлоротетраамицинк,

H 2 – хексахлоротанова киселина.

Използвайки примера на няколко комплексни съединения, ще определим структурата на молекулите (комплексообразуващ йон, неговия SO, координационно число, лиганди, вътрешна и външна сфера), ще дадем име на комплекса и ще напишем уравненията на електролитна дисоциация.

K 4 – калиев хексацианоферат(II),

K 4 4K + + 4– .

H – тетрахлорауринова киселина (образува се, когато златото се разтвори в царска вода),

H H + + –.

OH – диаминсребро(I) хидроксид (това вещество участва в реакцията на „сребърно огледало“), OH + + OH – .

Na – тетрахидроксоалуминат

натрий, Na Na + + – .

Комплексните съединения включват също много органични вещества, по-специално известните продукти от взаимодействието на амини с вода и киселини. Например соли на метил амониев хлорид

Много органични вещества, които са от голямо значение за живота на организмите, са сложни съединения. Те включват хемоглобин, хлорофил, ензими и и т.н.

Комплексните съединения са широко използвани:

1) в аналитичната химия за определяне на много йони;
2) за отделяне на определени метали и получаване на метали с висока чистота;
3) като багрила;
4) за премахване на твърдостта на водата;
5) като катализатори за важни биохимични процеси.