Внутрішня і зовнішня сфера комплексної сполуки
Внутрішня і зовнішня сфера комплексної сполуки - розділ Хімія, Комплексні сполуки Ліганди, Безпосередньо пов'язані З комплексообразователи, Утворюють Разом.
Ліганди, безпосередньо пов'язані з комплексоутворювачем, утворюють разом з ним внутрішню (координаційну) сферу комплексу.
Так, в комплексному катіоні [Cu (NH3) 4] 2+ внутрішня сфера утворена атомом комплексообразователя - міді (II) і молекулами аміаку, безпосередньо з ним пов'язаними.
Позначається внутрішня сфера квадратними дужками: [Fe (CN) 6] 3 -. [HgI4] 2 -. [SnCl6] 2 -.
Залежно від співвідношення сумарного заряду лігандів і комплексообразователя внутрішня сфера може мати позитивний заряд. наприклад, [Al (H2 O) 6] 3+. або негативний. наприклад, [Ag (SO3 S) 2] 3 -. або нульовий заряд. наприклад, як для [Cr (NH3) 3 (NCS) 3] 0.
Іони, що нейтралізують заряд внутрішньої сфери, але не пов'язані з комплексоутворювачем ковалентно, утворюють зовнішню сферу комплексної сполуки.
Наприклад, в комплексному поєднанні [Zn (NH3) 4] Cl2 два іона Cl - знаходяться у зовнішній сфері:
Зовнішньосферних іони Cl - знаходяться на більш значній відстані від комплексообразователя, ніж молекули NH3. інакше кажучи, відстань Zn - Cl більше, ніж довжина хімічного зв'язку Zn - N. Більш того, хімічний зв'язок комплексного катіона [Zn (NH3) 4] 2+ і хлорид-іонів Cl - має іонний характер, в той час як молекули аміаку NH3 . які входять до внутрішньої сферу, утворюють з комплексоутворювачем Zn (II) ковалентні зв'язку за донорно-акцепторного механізму (донором неподіленого пар електронів є атоми азоту в NH3). Таким чином, різниця між лігандами внутрішньої сфери та іонами зовнішньої сфери дуже істотно.
Зображуючи формулу комплексної сполуки, зовнішньосферних іони мають за квадратними дужками.
Наприклад, в з'єднаннях [Cu (NH3) 4] (OH) 2 і K2 [HgI4] зовнішньосферних іонами є відповідно іони OH - і K +. Цілком зрозуміло, що в нейтральних комплексах [Cr (NH3) 3 (NCS) 3] 0 і [Pd (NH3) 2 Cl2] 0 зовнішня сфера відсутня.
Зазвичай зовнішню сферу складають прості одноатомні або багатоатомні іони. Однак можливі випадки, коли комплексна сполука складається з двох і більше внутрішніх сфер. виконують функції катионной і аніонної частини з'єднання. Тут кожна з внутрішніх сфер є зовнішньою по відношенню до іншої.
Наприклад, в з'єднаннях [Cu (NH3) 4] [PtCl6] і [Ni (NH3) 6] 2 [Fe (CN) 6] формально функції зовнішньосферних іонів можуть виконувати:
· Комплексні аніони [PtCl6] 2 - і [Fe (CN) 6] 4 -.
При розчиненні в воді комплексні сполуки незворотно диссоциируют на іони:
Кислоти з комплексними аніонами у водному розчині піддаються необоротного протолізу:
Всі теми даного розділу:
комплексоутворювач
Освіта комплексного іона або нейтрального комплексу можна уявити собі у вигляді оборотної реакції загального типу: M + n L
ліганди
У комплексному іоні або нейтральному комплексі навколо комплексоутворювача координуються іони, атоми або прості молекули (L). Всі ці частинки, що мають хімічні зв'язки з комплексоутворювачем, на
дентатність лиганда
Найчастіше ліганд буває пов'язаний з комплексоутворювачем через один зі своїх атомів однієї двухцентровой хімічним зв'язком. Такого роду ліганди отримали назву монодентатно
координаційне число
Найважливішою характеристикою комплексообразователя є кількість хімічних зв'язків, які він утворює з лігандами, або координаційне число (КЧ). ця характе
багатоядерні комплекси
Якщо в комплексному іоні або нейтральному комплексі містяться два і більше комплексообразователей, то цей комплекс називається багатоядерним. Серед багатоядерних комплексів виділяють
Координаційне число 2
Якщо комплексообразователь має координаційне число 2, то, як правило, комплексний іон має лінійну будову, а комплексоутворювач і обидва лиганда розташовуючись
Координаційне число 3
Комплекси з координаційним числом 3 зустрічаються порівняно рідко і зазвичай мають форму рівностороннього трикутника, в центрі якого розташовується комплексообра
Координаційне число 4
Для з'єднань з координаційним числом 4 є дві можливості просторового розташування лігандів. Це, по-перше, тетраедричну розміщення лігандів з ко
Координаційне число 5
Координаційне число 5 зустрічається у комплексних з'єднань досить рідко. Проте в тому невеликій кількості комплексних з'єднань, де комплексообразователь оточений п'ятьма
Координаційне число 6 і вище
Для комплексів з координаційним числом 6 характерно октаедричні розташування л
Відщеплення іонів зовнішньої сфери
Комплексні сполуки, що мають іонну зовнішню сферу, в розчині піддаються дисоціації на комплексний іон і іони зовнішньої сфери. Вони поводяться
Оборотна дисоціація комплексів
Однак на відщепленні зовнішньосферних іонів процес електролітичноїдисоціації не закінчується. Комплексні іони, в свою чергу, піддаються оборотної електролітичноїдисоціації
Ступінчаста і повна константи освіти
Стан рівноваги реакцій комплексоутворення можна охарактеризувати ступінчастою константою освіти Ki (обр) комплексу, а саме:
Константи освіти і міцність комплексів
Повна константа утворення комплексу bn (обр) характеризує стійкість комплексної сполуки: чим більше значення bn (обр), тим більше стійкості
константи нестійкості
Якщо замість рівноваги в реакціях утворення комплексів розглядати зворотний процес - реакції дисоціації комплексів (або реакції обміну лігандів на молекули розчинника), то
Теорія валентних зв'язків
Теорія валентних зв'язків була першою з квантовомеханических теорій, використаної для наближеного пояснення характеру хімічних зв'язків в комплексних з'єднаннях. В основі її п
Гібридизація орбіталей і структура комплексів
Застосовуючи звичайний алгоритм передбачення типу гібридизації атомних орбіталей в рамках методу валентних зв'язків, можна визначити геометрію комплексів різного складу.
Кольоровість комплексних сполук
Багато комплексні сполуки в кристалічному стані і водному розчині відрізняються яскравим забарвленням. Так, водний розчин, що містить катіони [Cu (NH3) 4] 2+, забарвлений
Аквакомплекси
Аквакомплекси є іони або молекули, в яких лігандами служать молекули води. У водних розчинах солей майже всі іони існують в
гідроксокомплекси
Гідроксокомплекси - комплексні сполуки, що містять в якості лігандів гідроксид-іони OH-. Гідроксокомплекси утворюються в реакціях протолізу з аква
аміакати
Аміакати - це комплексні сполуки, в яких функції лігандів виконують молекули аміаку NH3. Більш точну назву комплексів, з
ацидокомплексів
У ацидокомплексів лигандами служать аніони кислот, органічних і неорганічних: F-, Cl-, Br-, I-, CN-,
Аніонгалогенати
Аніонгалогенати - комплексні сполуки, в яких і комплексоутворювач, і ліганди є галогени. це
Катіонгалогени
Катіонгалогени - це з'єднання, що містять катіони, в яких і комплексоутворювач, і ліганди - галогени. Катіонгалогени маю
гідридні комплекси
Гідридні комплекси містять в якості ліганда гідридний іон Н. Комплексообразователи в гідридних комплексах найчастіше елементи IIIA-групи - бор, алюміній, г
P-комплекси
p-комплекси (пі-комплекси) - це комплексні сполуки, в яких в ролі лігандів фігурують ненасичені органічні молекули типу етилену, циклопентадієну, бен
Лантаноїди і актиноїди
f-елементи Періодичної системи, подібно до бору і алюмінію, утворюють різні комплексні сполуки, які, однак, більш стійкі, ніж похідні B і Al.