лекция Комплексные соединения. Учебник тетрадь со справочным материалом для студентов II курса
 Скачать 1 Mb.
|
|
Способы получения комплексных соединений. Комплексные соединения образуются с помощью обычных химических реакций.
Химические свойства комплексных соединений. 1. Диссоциация. Ионы, находящиеся во внешней сфере, связаны с комплексным ионом в основном силами электростатического взаимодействия и в растворах легко отщепляются подобно ионам сильных электролитов: [Cu(NH3)4]SO4 →[Cu(NH3)4]2+ + SO42- Диссоциация по такому типу называется первичной. Лиганды,находящиеся во внутренней сфере комплекса, связаны с комплексообразователем ковалентными связями, и их диссоциация в растворе осуществляется, как правило, в незначительной степени (вторичная диссоциация). Вторичная диссоциация происходит ступенчато: комплексные ионы являются слабыми электролитами. [Cu(NH3)4]2+ ↔ Cu2+ + 4NH3 Поэтому с помощью с качественных химических реакций обычно обнаруживаются ионы внешней сферы. 2. Реакции по внешней сфере: с образованием более устойчивых К.С. 4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] → Fe4 [Fe(CN)6]3↓ + 12KCl синий осадок «берлинская лазурь» [Cu(NH3)4]SO4 + BaCl2 → [Cu(NH3)4]Cl2 + BaSO4↓ 3. Реакции с участием лигандов: [Cu(NH3)4]SO4 + 4HCl → 4NH4Cl + CuSO4 4. Реакции по центральному иону: при введении ионов, с которыми комплексообразователь образует труднорастворимые соединения. Обменные: [Ag(NH3)2]Cl + KI → AgI↓ + KCl + 2NH3↑ окислительно-восстановительные: 2[Ag(NH3)2]OH + R – COH → 2Ag↓ + RCOONH4 + H2O + 3NH3↑ 5. При действии сильных кислот происходит разрушение гидроксокомплексов, например: а) при недостатке кислоты: Na3[Al(OH)6] + 3HCl = 3NaCl + Al(OH)3↓+ 3H2O; б) при избытке кислоты: Na3[Al(OH)6] + 6HCl = 3NaCl + AlCl3 + 6H2O. 6. Нагревание (термолиз) всех аммиакатов приводит к их разложению, например: [Cu(NH3)4]SO4 → t CuSO4 + 4NH3↑. 2. Виды химической связи в комплексных соединениях. Во внутренней сфере между комплексообразователем и лигандами существуют ковалентные связи, образованные в том числе и по донорно-акцепторному механизму. Для образования таких связей необходимо наличие свободных орбиталей у одних частиц (имеются у комплексообразователя) и неподеленных электронных пар у других частиц (лиганды). Роль донора (поставщика электронов) играет лиганд, а акцептором, принимающим электроны, является комплексообразователь. Донорно-акцепторная связь возникает как результат перекрывания свободных валентных орбиталей комплексообразователя с заполненными орбиталями донора. Между внешней и внутренней сферой существует ионная связь. Приведем пример. Электронное строение атома бериллия:  Электронное строение атома бериллия в возбужденном состоянии:  Электронное строение атома бериллия в комплексном ионе [BeF4]2–:  Пунктирными стрелками показаны электроны фтора; две связи из четырех образованы по донорно-акцепторному механизму. В данном случае атом Be является акцептором, а ионы фтора – донорами, их свободные электронные пары заполняют гибридизованные орбитали (sp3-гибридизация). Медико – биологическое значение темы. Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических веществ. Многие комплексные соединения – витамин В12, гемоглобин, хлорофилл – играют большую роль в физиологических и биохимических процессах в живом организме. Гемоглобин крови (HHb), выполняющий функцию переносчика кислорода, содержит гем (железосодержащую часть) – хелатный комплекс порфирина с ионами Fe2+ (к.ч. = 6), в котором осуществляется 4 связи и глобин (белковая часть). Одну связь Fe2+ образует с белком – глобином. На одну молекулу глобина приходится 4 молекулы гема. Структуру, подобную гемоглобина, имеет другой железосодержащий белок миоглобин. В виде оксимиоглобина он является резервуаром кислорода в мышцах, высвобождая его при мышечной активности.  Комплексные соединения применяют в медицине в |