Координационная химия

Основные понятия

Ю. Н. Кукушкин предложил следующее определение координационных (комплексных) соединений:

Координационными называются соединения, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворе, особенностью которых является наличие центрального атома (акцептора электронов), окруженного лигандами (донорами электронов).

Рассмотрим состав координационного соединения.

Рисунок 1. Пример координационного соединения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Данное соединение состоит из внешней и внутренней сфер. В состав внутренней (координационной) сферы входят центральный атом, лиганды и координационное число.

Центральный атом является комплексообразователем, в качестве которого могут выступать ионы d - , f -, p - элементов. Например, $\mathrm {Zn^{2+}, Fe^{2+}, Fe^{3+}, Al^{3+}, Cu^{2+} и \ т. д.}$

Лиганды - это ионы или молекулы, которые координируются вокруг комплексообразователя.

Координационное число - это число химических связей, которыми комплексообразователь связан с лигандом.

Рисунок 2. Координационные числа, конфигурации и примеры комплексообразователей. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Лиганды могут быть моно-, би- и полидентатными.

Монодентатные лиганды содержат один атом, бидентатные - два, полидентатные - два и более.

Рисунок 3. Монодентатные лиганды. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация координационных соединений

Координационные соединения классифицируют:

1. По природе лиганда:

   • ацидокомплексы: лиганд - анион неорганической или органической кислоты;
   • аквакомплексы: лиганд - ионы или молекулы воды;
   • гидроксокомплексы: лиганд - $\mathrm {OH^{-}}$;
   • хелаты: центральный атом одновременно связан с двумя или более донорными атомами лиганда, в результате этого замыкаются один или несколько гетероциклов;
   • сверхкомплексы - продукты сочетания комплексов между собой или комплексов с молекулами простых соединений;
   • аммины и аммиакаты: лиганд - $\mathrm {NH_3}$.

2. По заряду внутренней сферы:

   • катионные,
   • анионные,
   • нейтральные (отсутствует внешняя сфера).

3. По характеру иона внешней сферы:

   • кислоты,
   • основания,
   • соли,
   • неэлектролиты.

Рисунок 4. Классификация координационных соединений. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Номенклатура координационных соединений

Катионный комплекс:

название аниона $\mathrm {\rightarrow}$ число и название лиганда $\mathrm {\rightarrow}$ русское название центрального атома (родительный падеж) с указанием степени окисления

Рисунок 5. Названия лигандов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Анионный комплекс:

координационное число и название лиганда $\mathrm {\rightarrow}$ латинское название центрального атома с указанием степени оксиления $\mathrm {\rightarrow}$ название катиона в родительном падеже

Рисунок 6. Названия центральных атомов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Нейтральный комплекс:

число и название лигандов $\mathrm {\rightarrow}$ русское название центрального атома в именительном падеже