Классификация комплексных соединений.

Большинство исследователей, исходя из характера окружающих центральный ион лигандов, подразделяют комплексные соединения на следующие группы: аммиакаты и аминаты; гидраты; ацидосоединения; полигалогениды; полисоединения; циклические соединения.

1. Если во внутренней сфере комплексного соединения лигандами являются полярные молекулы аммиака (или различные амины), то такие соединения называются аммиакатами (или аминатами). Связь с центральным ионом-комплексообразователем у этих лигандов осуществляется через азот.

В комплексе молекула занимает одно координационное место, а число лигандов зависит от центральвого иона. В некоторых аммиакатах оно доходит до 8, например . Молекулы гидроксиламина также занимают одно координационное место, например . Молекулы гидразина могут занимать одно и два координационных места: .

2. Комплексные соединения, содержащие нейтральные молекулы воды как во внутренней сфере (аквасоединения), так и во внешней (кристаллогидраты) называются гидратами. Например .

3. Комплексные соединения, в которых центральный ион координирует вокруг себя отрицательно заряженные кислотные остатки, являются ацидокомплексами. Например .

Лиганды и др. могут занимать два коорди-нациойных места. Количество координационных мест, которое может занимать тот или иной лиганд (заместитель) около центрального иона, называется его координационной емкостью. Например

могут занимать в комплексном соединении два координационных места.

Известны ацидокомплексы смешанного типа, например .

Структурная формула последнего аниона такова:

4. Полигалогениды образуются при взаимодействии ионов галогенов с элементарными молекулами галогенов. Получены гомогенные полигалогениды: и др. и гетерогалогениды и др., содержащие атомы разных галогенов.

Для комплексного соединения предложена следующая структурная формула:

Центральным атомом здесь является не ион металла, а иод.

5. Полисоединения содержат в составе своего аниона больше чем одну молекулу ангидрида.

Различают изополисоединения, в состав комплексного аниона которых входят ангидриды одного типа, например , и гетерополисоединения, в анионе которых содержатся ангидриды различных кислот, например: .

6. Некоторые лиганды, как, например, оксалат-ион, сульфат-ион, этилендиамин и др., в комплексных соединениях занимают два координационных места. В комплексе при этом образуются циклы, отсюда и их название циклические соединения. При плоскостной структуре может быть один или два цикла, а при октаэдрической — один, два или три.

К циклическим соединениям относятся и внутрикомплексные соединения. Известны комплексные соединения, молекулы которых содержат несколько комплексообразующих центральных атомов, соединенных посредством различных лигандов. Такие соединения называются многоядерными. Примером может быть соль октаммин-диолодикобальтихлорид:

В этой соли центральные ионы кобальта связаны двумя ОН-группами (так называемыми "оловыми"), откуда и название соли.

При реакции гексамминтриолдикобальтихлорида с соляной кислотой разрушается «оловая» связь и получаются две соли:

В настоящее время растворение амфотерных гидроокисей в растворах щелочей также рассматривается как процесс комплексообразования, в котором центральный ион координирует вокруг себя гидроксид-ионы. Такие комплексные соединения получили названия гидроксосолей, например натрия. По происхождению комплексные электролиты можно разделить на две группы:

а) комплексные соли, образованные по типу присоединения, например калия;

б) комплексные соли, образованные по типу внедрения, например — сульфат гексаамминникеля (II).

Для комплексных соединений известны следующие виды изо-мерии: гидратная, ионизационная, координационная, цис - — транс- и зеркальная.

Объяснение различных случаев изомерии дает теория химического строения, созданная А. М. Бутлеровым (1861 г.), согласно которой «химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением».