- •Введение
- •Глава 1. Основные положения координационной теории
- •1.1. Определение комплексных соединений
- •1.2. Основные понятия
- •1.3. Номенклатура комплексных соединений
- •1.4. Классификация комплексных соединений
- •1.5. Изомерия комплексных соединений
- •Глава 2. Природа химической связи в комплексных соединениях
- •2.1. Электростатическая теория
- •2.2. Метод валентных связей
- •2.3. Теория кристаллического поля
- •2.4. Теория поля лигандов
- •Глава 3. Свойства комплексных соединений
- •3.1. Окраска комплексных соединений
- •Периода в водном растворе
- •3.2. Магнитные свойства комплексных соединений
- •3.3. Равновесия в растворах комплексных соединений
- •3.4. Устойчивость комплексных соединений
- •3.4.1. Природа центрального атома и лигандов
- •3.4.2. Хелатный эффект
- •3.4.3. Стерические факторы
- •3.5. Кинетика и механизм реакций обмена лигандов
- •3.6. Кислотно - основные свойства комплексных соединений
- •3.7. Окислительно-восстановительные свойства комплексных соединений
- •Глава 4. Координационные соединения металлов
- •4.1. Подгруппа железа
- •4.1.1. Железо
- •4.1.2. Кобальт
- •4.1.3. Никель
- •В комплексных соединениях металлов подгруппы железа
- •4.2. Платиновые металлы
- •В комплексных соединениях платиновых металлов
- •4.3. Подгруппа марганца
- •В комплексных соединениях металлов подгруппы марганца
- •4.4. Подгруппа хрома
- •Комплексных соединениях металлов подгруппы хрома
- •4.5. Подгруппа ванадия
- •В комплексных соединениях металлов подгруппы ванадия
- •4.6. Подгруппа титана
- •В комплексных соединениях металлов подгруппы титана
- •4.7. Подгруппа цинка
- •В комплексных соединениях металлов подгруппы цинка
- •4.8. Подгруппа меди
- •В комплексных соединениях металлов подгруппы меди
- •4.9. Подгруппа алюминия
- •4.10. Комплексные соединения s-элементов
- •Катионов подгрупп iАи iiа при 25оС
- •Глава 5. Координационные соединения и медицина
- •5.1.Основные биолиганды
- •5.2. Некоторые основные биометаллы
- •5.3. Избыток и недостаток металлов-микроэлементов
- •5.4. Хелатотерапия
- •5.5. Лекарственные препараты в качестве лигандов
- •5.6. Координационные соединения металлов как противоопухолевые средства
- •Приложение
- •Им окраски
- •Литература
- •Оглавление
- •Глава1.
- •Глава2.
- •Глава3.
- •Глава 4
- •Глава5. Координационные соединения
- •Учебное пособие
- •117997, Москва, ул. Островитянова, д.1.
4.7. Подгруппа цинка
Подгруппа цинка является побочной подруппой II группы периодической системы Менделеева. В её состав входят:
Zn(3s23p63d104s2), Cd(4s24p64d105s2), Hg(4f145s25p65d106s2).
У атомов этих элементов полностью сформирована предвнешняя d10– оболочка. Характерная степень окисления для них +2. Но, вместе с тем, (n-1)d10 – электроны цинка, кадмия и ртути, так же как и у других d– элементов, способны к участию в донорно-акцепторном взаимодействии, причём, в ряду Zn2+- Cd2+- Hg2+ по мере увеличения размеров предвнешней d– оболочки эта способность возрастает.
Цинк (II), кадмий(II) и ртуть(II) образуют координационные соединения практически со всеми лигандами- моно- и полидентатными, неорганическими и органическими. Для цинка(II) наиболее характерно координационное число 4, для кадмия(II) -6, а для ртути- 2,4,6.
При растворении солей этих элементов в воде, при взаимодействии их оксидов и гидроксидов с кислотами образуются устойчивые аквакомплексы: [Zn(H2O)4]2+, [Cd(H2O)6]2+, [Hg(H2O)6]2+. Ещё более устойчивы амминокомплексы:
ZnSO4 + 4NH3 = [Zn(NH3)4]SO4 ,
C d(OH)2 + 6NH3 = [Cd(NH3)6](OH)2 .
Взаимодействие HgCl2 с NH3 в концентрированном растворе хлорида аммония приводит к выпадению осадка [Hg(NH3)2Cl2].
Гидроксид цинка легко растворяется в щелочах за счёт образования растворимых гидроксоцинкатов:
Zn(OH)2 + 2KOH = K2[Zn(OH)4] .
Гидроксид кадмия кислотные свойства проявляет в меньшей степени, чем гидроксид цинка. Но при длительном кипячении взвеси Cd(OH)2 в концентрированных щелочах образуются гидроксокадматы, например K4[Cd(OH)6].
Наиболее прочны комплексы с π- акцепторными лигандами типа CN-. При действии на растворы солей Zn(II), Cd(II) и Hg(II) цианидами щелочных металлов образующиеся вначале осадки Э(CN)2 в избытке реактива растворяются, например:
Cd(CN)2 + 2KCN = K2[Cd(CN)4] .
Вследствие усиления способности к π– дативному взаимодействию в ряду цинк – кадмий - ртуть устойчивость комплексов с лигандами, способными быть акцепторами электронных пар, увеличивается, например: у [ZnCl4]2- lgβ4=-1,52, в то время как у [HgCl4]2- lgβ4= 15,2. По той же причине возрастает устойчивость комплексов Hg2+ с галогенами в ряду: F- - Cl- - Br- - J- (табл.16):
Таблица 16.Устойчивость галогенидных комплексов ртути(II)
|
[HgCl4]2- |
[HgBr4]2- |
[HgJ4]2- |
lgβ4 |
15,2 |
21,0 |
29,8 |
В отличие от других переходных металлов элементы подгруппы цинка не образуют соединений с СО и олефинами, но соединения со связью металл-углерод для них известны, например, диэтилцинк [Zn(C2H5)2]. У ртути способность вступать в ковалентное взаимодействие с углеродом в углеводородных радикалах выражена ярче, чем у других элементов - металлов. Существует множество ртутьорганических соединений, например [(C2H5)HgCl], [(CH3)Hg(CH3)]. Большинство ртутьорганических соединений – летучие, ядовитые, очень реакционноспособные жидкости.
Таблица 17. Основные координационные полиэдры