31. Комплексные соединения, их строение и классификация. Хелатные и внутрикомплексные соединения.

Комплексными (координационными) соединениями называют вещества, в структурных единицах которых число связей, образованных центральным атомом, превышает его валентность.

Комплексные соединения состоят из:

• комплексообразователя (Ме, реже неметаллы Si, P и др.);

• лигандов (Lig): ионов или полярных молекул;

• ионов внешней сферы (могут отсутствовать).

Координационное число (к.ч.) – число связей, образованных комплексообразователем, с Lig.

Дентантность – число связей, образованных лигандом, с комплексообразователем.

Различают:

• монодентантные лиганды;

• бидентантные лиганды;

• полидентантные лиганды (важнейшие из них – комплексоны).

Номенклатура комплексных соединений

1) Вначале называют катионы, а затем анионы. Названия комплексных анионов заканчиваются суффиксом –ат.

2) В комплексном ионе сначала называют лиганды-анионы, затем лиганды-молекулы, затем лиганды-катионы: Лиганды - молекулы имеют специфические названия. Например, NH₃ – аммин, H₂O – аква, СО – карбонил.

Названия лигандов-анионов заканчиваются на – о:

OH‾ ― гидроксо NO₂‾ ― нитро

NO₃‾ ― нитрато CN‾ ― циано

СNS‾ ― родано SO₄²‾ ― сульфато

Катион-лиганд NH₂NH₃⁺ имеет название гидразиниум.

Название некоторых комплексообразователей

Металл	Название комплексообразователя
	В комплексном катионе	В комплексном анионе
Fe Hg Au Ag Cu Sn Pb	Железо Ртуть Золото Серебро Медь Олово Свинец	Феррат Меркурат Аурат Аргентат Купрат Станат Плюмбат

3) Степень окисления комплексообразователя указывают, если у металла их несколько.

Ниже приведены названия некоторых комплексных соединений:

Na[Al(OH)₄] ― натрий тетрагидроксоалюминат;

[Cu(NH₃)₄]SO₄ ― тетраамминмедь (II) сульфат;

NH₄[Co(NH₃)₂(NO₂)₄] ― аммоний тетранитродиамминкобальтат (III);

[Pt(NH₃)₂Cl₂] ― дихлородиамминплатина.

Хелатные соединения — клешневидные комплексные соединения, в которых лиганд присоединён к центральному атому металла посредством двух или большего числа связей. Иногда разделяют понятия хелатного и внутрикомплексного соединения. Второе определение применяют в случае, когда атом-комплексообразователь замещает протон лиганда в соединении.

         гликоколят меди

32. Металлолигандное равновесие в водном растворе. Константа нестойкости и устойчивости комплексных соединений (полные, ступенчатые, координационные и истинные термодинамические).

Для организма характерно поддержание на постоянном уровне концентрации ионов металлов и лигандов, то есть поддержание металлолигандного равновесия (металлолигандного гомеостаза).

Комплексные соединения можно разделить на две группы: электролиты и неэлектролиты. Комплексы-электролиты содержат ионы внешней сферы, а у комплексов-неэлектролитов они отсутствуют.

Электролитами являются комплексные кислоты (H₂[PtCl₄]), комплексные основания ([Ag(NH₃)₂]OH) и комплексные соли (K₄[Fe(CN)₆]). Примером комплексного неэлектролита может служить [Pt(NH₃)₂Cl₂].

Рассматривая диссоциацию комплексных электролитов, различают первичную (необратимую) стадию:

K₄[Fe(CN)₆] → 4 K⁺ + [Fe(CN)₆]^4‾

и вторичную (обратимую) диссоциацию комплексных ионов:

[Fe(CN)₆]^4‾ Fe²⁺ + 6 CN‾

Константа равновесия, описывающая вторичную диссоциацию комплексов, называется константой нестойкости (К_н). В соответствии с законом действующих масс, K_н для приведенного иона можно рассчитать следующим образом:

Чем меньше К_н, тем устойчивее комплексное соединение:

[Ag(NO₂)₂]‾ [Ag(NH₃)₂]⁺ [Ag(CN)₂]‾

1,3∙10‾³ 6,8·10‾⁸ 1,0∙10‾²¹

увеличение устойчивости комплексных ионов

Устойчивость комплексов можно охарактеризовать при помощи константы устойчивости (К_у):

Константы равновесий, описывающих последовательное присоединение или отщепление частиц, называют ступенчатыми, а равновесий, описывающих присоединение (отщепление) нескольких частиц, ― общими.