Основные понятия
Координационная химия - это раздел химии, изучающий закономерности, которые лежат в основе получения координационных соединений, а также законы, которые управляют процессами образования данных соединений.
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.
Дентатность (координационная емкость) - это число мест, которое используется лигандом для присоединения к комплексообразователю.
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:
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 - $\mathrm {NH_3}$.
По заряду внутренней сферы:
- катионные,
- анионные,
- нейтральные (отсутствует внешняя сфера).
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
Для указания координационного числа используются греческие числительные (ди -, тетра-, гекса- и т. д.)
$\mathrm {[Pt(NH_3)_5Cl]Cl_3}$ - хлорид хлоропентаамминплатины (III)
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
В латинском названии центральных атомов используется окончание -ат
Рисунок 6. Названия центральных атомов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
$\mathrm {K_3[Fe(CN)_6]}$ - гексацианоферрат (III) калия
Нейтральный комплекс:
число и название лигандов $\mathrm {\rightarrow}$ русское название центрального атома в именительном падеже
$\mathrm {[Pt(NH_3)_2Cl_2]}$ - дихлородиамминплатина
