Реакции образования комплексных соединений

Соединения, в узлах кристаллической решетки которых находятся комплексные ионы, способные к существованию в растворе, называются комплексными.

Классификация комплексных соединений:

1. Соединения с комплексными анионами K₃[Fe(CN)₆]

2. Соединения с комплексными катионами [Сu(NH₃)₆]SO₄

3. Нейтральные комплексы [Сu(H₂О)₅SO₄].

Согласно координационной теории Вернера в большинстве комплексных соединений различают внутреннюю и внешнюю координационные сферы. Внутренняя сфера состоит из центрального иона (обычно положительного), называемого комплескообразователем и окружающих его молекул (полярных) или ионов, называемых лигандами. Число мест во внутренней координационной сфере, которые заняты лигандами, называется координационным числом. Для многих комплексообразователей координационное число вдвое больше степени окисления комплексообразователя. При написании формулы комплексного соединения внутренняя сфера заключается в квадратные скобки. Ионы, находящиеся за пределами внутренней сферы и нейтрализующие ее заряд, составляют внешнюю сферу.

Например, в молекуле K₃[Fe(CN)₆] комплексообразователем является Fe³⁺, лигандом цианид-ионы CN^-, координационное число равно 6, внутреннюю координационную сферу составляет ион [Fe(CN)₆]^3-, внешнюю ионы калия.

Методика образования реакций комплексных соединений:

1. Определить в исходных веществах катион-комплексообразователь, им может быть, во-первых, катион d-металла, если его нет, то, во-вторых, катион р-элемента.

Записать этот ион в продуктах, поставить над ним заряд.

2. Во втором исходном веществе определить лиганд (если второе вещество NH₄OH, лигандом будет молекула NH₃, в остальных случаях лигандом будет анион). Записать лиганд рядом с ионом-комплексообразователем.

3. Лиганд взять в скобки, а за скобками поставить внутримолекулярный коэффициент, равный частному от деления координационного числа на дентантность (если лигандом является неорганическая молекула, либо анион с зарядом 1-, то дентантность равна 1; если анион с зарядом 2-, то дентантность равна 2. Исключения: анионы S₂O₃^2-, C₂O₄^2-, могут быть как моно-, так и бидентантными. Если заряд иона 3-, то дентантность равна 3).

4. Ион-комплексообразователь вместе с лигандами взять в квадратные скобки, получив тем самым внутреннюю координационную сферу. Определить заряд внутренней координационной сферы, для чего сложить заряд иона-коммплексообразователя с зарядами всех лигандов.

5. Образовать внешнюю координационную сферу, добавив к внутренней противоположный ион, взятый из исходных веществ. Если сумма зарядов внешней и внутренней координационных сфер не равна нулю, то уравнять заряды внутримолекулярными коэффициентами.

6. Если при образовании комплексного соединения задействованы не все ионы или элементы исходных веществ, то с ними образовать второе вещество в продуктах.

7. Уравнять реакцию стехиометрическими коэффициентами.

Пример 14:

CuSO₄ + 6NH₄OH = [Cu(NH₃)₆]SO₄ + 6H₂O

Cu²⁺ + 6NH₄OH = [Cu(NH₃)₆]²⁺ + 6H₂O

Пример 15:

CuSO₄ + 4KCN = K₂[Cu(CN)₄] + K₂SO₄

Cu²⁺ + 4CN^- = [Cu(CN)₄] ^2-