Compuestos complejos

Resumen de la lección-conferencia

Metas. Formar una idea de la composición, estructura, propiedades y nomenclatura de compuestos complejos; Desarrollar habilidades para determinar el estado de oxidación de un agente complejante, elaborando ecuaciones para la disociación de compuestos complejos.
Nuevos conceptos: compuesto complejo, agente complejante, ligando, número de coordinación, esferas externa e interna del complejo.
Equipos y reactivos. Una gradilla con tubos de ensayo, solución concentrada de amoníaco, soluciones de sulfato de cobre (II), nitrato de plata, hidróxido de sodio.

DURANTE LAS CLASES

Experiencia de laboratorio. Agregue una solución de amoníaco a la solución de sulfato de cobre (II). El líquido se volverá azul intenso.

¿Qué sucedió? ¿Reacción química? Hasta ahora, no sabíamos que el amoníaco puede reaccionar con la sal. ¿Qué sustancia se formó? ¿Cuál es su fórmula, estructura, nombre? ¿A qué clase de compuestos se puede atribuir? ¿Puede el amoniaco reaccionar con otras sales? ¿Hay alguna conexión similar a esta? Tenemos que responder a estas preguntas hoy.

Para estudiar mejor las propiedades de algunos compuestos de hierro, cobre, plata, aluminio, necesitamos conocimientos sobre compuestos complejos.

Continuemos nuestra experiencia. Divida la solución resultante en dos partes. Agregue álcali a una parte. No se observa la precipitación del hidróxido de cobre (II) Cu (OH) 2, por lo tanto, no hay iones de cobre doblemente cargados en la solución o hay muy pocos de ellos. Por lo tanto, podemos concluir que los iones de cobre interactúan con el amoníaco agregado y forman algunos iones nuevos que no dan un compuesto insoluble con iones OH -.

Al mismo tiempo, los iones permanecen sin cambios. Esto se puede verificar agregando una solución de cloruro de bario a la solución de amoníaco. Un precipitado blanco de BaSO 4 precipitará inmediatamente.

Los estudios han establecido que el color azul oscuro de la solución de amoníaco se debe a la presencia de iones complejos 2+ en ella, formados por la adición de cuatro moléculas de amoníaco al ión de cobre. Cuando el agua se evapora, los iones 2+ se unen a los iones y se liberan cristales de color azul oscuro de la solución, cuya composición se expresa mediante la fórmula SO 4 H 2 O.

Los compuestos complejos son aquellos que contienen iones complejos y moléculas capaces de existir tanto en forma cristalina como en soluciones.

Las fórmulas de moléculas o iones de compuestos complejos generalmente se encierran entre corchetes. Los compuestos complejos se obtienen a partir de compuestos convencionales (no complejos).

Ejemplos de obtención de compuestos complejos.

La estructura de los compuestos complejos se considera sobre la base de la teoría de la coordinación propuesta en 1893 por el químico suizo Alfred Werner, premio Nobel. Sus actividades científicas se desarrollaron en la Universidad de Zurich. El científico sintetizó muchos compuestos complejos nuevos, sistematizó compuestos complejos previamente conocidos y recién obtenidos y desarrolló métodos experimentales para probar su estructura.

A. Werner (1866–1919)

De acuerdo con esta teoría, los compuestos complejos se distinguen agente complejante, externo y esfera interior... El agente complejante suele ser un catión o un átomo neutro. La esfera interior está formada por un cierto número de iones o moléculas neutras, que están firmemente unidas al agente complejante. Se les llama ligandos... El número de ligandos determina número de coordinación(CN) agente complejante.

Ejemplo de compuesto complejo

El compuesto SO 4 H 2 O o CuSO 4 5H 2 O considerado en el ejemplo es un hidrato cristalino de sulfato de cobre (II).

Determinemos las partes constituyentes de otros compuestos complejos, por ejemplo, K 4.
(Referencia. La sustancia de fórmula HCN es ácido cianhídrico. Las sales de ácido cianhídrico se denominan cianuros).

Agente complejante - ion de hierro Fe 2+, ligandos - iones de cianuro СN -, el número de coordinación es igual a seis. Todo lo que está entre corchetes es una esfera interior. Los iones de potasio forman la esfera exterior del compuesto complejo.

La naturaleza del enlace entre el ión central (átomo) y los ligandos puede ser doble. Por un lado, el enlace se debe a las fuerzas de atracción electrostática. Por otro lado, entre el átomo central y los ligandos se puede formar un enlace mediante el mecanismo donante-aceptor por analogía con el ion amonio. En muchos compuestos complejos, el enlace entre el ión central (átomo) y los ligandos se debe tanto a las fuerzas de atracción electrostática como al enlace formado debido a los pares de electrones solitarios del agente complejante y los orbitales libres de los ligandos.

Los compuestos complejos con una esfera exterior son electrolitos fuertes y en soluciones acuosas se disocian casi por completo en un ion e iones complejos. esfera exterior. Por ejemplo:

SO 4 2+ +.

En las reacciones de intercambio, los iones complejos pasan de un compuesto a otro sin cambiar su composición:

SO 4 + BaCl 2 = Cl 2 + BaSO 4.

La esfera interior puede tener una carga positiva, negativa o nula.

Si la carga de los ligandos compensa la carga del agente complejante, entonces tales compuestos complejos se denominan complejos neutros o no electrolíticos: consisten solo en el agente complejante y ligandos de la esfera interna.

Un complejo tan neutro es, por ejemplo ,.

Los agentes complejantes más típicos son los cationes. D-elementos.

Los ligandos pueden ser:

a) moléculas polares - NH 3, H 2 O, CO, NO;
b) iones simples - F -, Cl -, Br -, I -, H -, H +;
c) iones complejos - CN -, SCN -, NO 2 -, OH -.

Considere la tabla que muestra los números de coordinación de algunos agentes complejantes.

Nomenclatura de compuestos complejos. En un compuesto, primero se nombra el anión y luego el catión. Al especificar la composición de la esfera interna, los aniones se denominan en primer lugar, agregando el sufijo - O-, por ejemplo: Cl - - cloro, CN - - ciano, OH - - hidroxo, etc. En adelante, los ligandos neutros se denominan y principalmente amoniaco y sus derivados. En este caso, usan los términos: para amoníaco coordinado - ammin, para agua - agua... El número de ligandos se indica en palabras griegas: 1 - mono, 2 - di, 3 - tres, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - hexa. Luego pasan al nombre del átomo central. Si el átomo central es parte de los cationes, entonces se usa el nombre ruso del elemento correspondiente y su estado de oxidación (en números romanos) se indica entre paréntesis. Si el átomo central está contenido en el anión, entonces use el nombre latino del elemento, y al final agregue la terminación - a... En el caso de los no electrolitos, no se da el estado de oxidación del átomo central, ya que se determina inequívocamente a partir de la condición de que el complejo sea eléctricamente neutro.

Ejemplos. Para nombrar el complejo Сl 2, se determina el estado de oxidación (ASI QUE.)
NS agente complejante - ion Cu NS+ :

1 X + 2 (–1) = 0,X = +2, C.O. (Cu) = +2.

El estado de oxidación del ion cobalto se encuentra de manera similar:

y + 2 (–1) + (–1) = 0,y = +3, S.O. (Co) = +3.

¿Cuál es el número de coordinación del cobalto en este compuesto? ¿Cuántas moléculas e iones hay alrededor del ion central? El número de coordinación del cobalto es seis.

El nombre del ion complejo está escrito en una palabra. El estado de oxidación del átomo central se indica mediante un número romano entre paréntesis. Por ejemplo:

Cl 2 - cloruro de tetraammina cobre (II),
NUMERO 3 – nitrato de dicloroaquatriamminecobalt (III),
K 3 - hexacianoferrato (III) potasio,
K 2 - tetracloroplatinato (II) potasio,
- diclorotetraamminezinc,
H 2 - ácido hexacloro-estaño.

Usando el ejemplo de varios compuestos complejos, determinaremos la estructura de las moléculas (agente complejante de iones, su SO, número de coordinación, ligandos, esferas internas y externas), daremos un nombre al complejo, escribiremos las ecuaciones de disociación electrolítica.

K 4 - hexacianoferrato de potasio (II),

K 4 4K + + 4–.

H - ácido tetracloroaurico (formado al disolver oro en agua regia),

H H + + -.

OH - hidróxido de plata diamina (I) (esta sustancia participa en la reacción del "espejo de plata"),

OH + + OH-.

Na - tetrahidroxoaluminato sodio,

Na Na + + -.

Los compuestos complejos también incluyen muchas sustancias orgánicas, en particular, los productos de la interacción de aminas con agua y ácidos que usted conoce. Por ejemplo, sales de cloruro de metilamonio y el cloruro de fenilamonio son compuestos complejos. Según la teoría de la coordinación, tienen la siguiente estructura:

Aquí, el átomo de nitrógeno es un agente complejante, los átomos de hidrógeno en el nitrógeno, los radicales metilo y fenilo son ligandos. Juntos forman la esfera interior. La esfera exterior contiene iones de cloruro.

Muchas sustancias orgánicas, que son de gran importancia en la vida de los organismos, son compuestos complejos. Estos incluyen hemoglobina, clorofila, enzimas y Dr.

Los compuestos complejos se utilizan ampliamente:

1) en química analítica para la determinación de muchos iones;
2) separar algunos metales y obtener metales de alta pureza;
3) como tintes;
4) para eliminar la dureza del agua;
5) como catalizadores de importantes procesos bioquímicos.

La nomenclatura de compuestos complejos es parte integral de la nomenclatura de sustancias inorgánicas. Las reglas para componer los nombres de compuestos complejos son sistemáticas (inequívocas). De acuerdo con las recomendaciones de la IUPAC, estas reglas son universales, ya que, de ser necesario, se pueden aplicar a compuestos inorgánicos simples, si no existen nombres tradicionales y especiales para estos últimos. Los nombres, construidos según reglas sistemáticas, se adecuan a las fórmulas químicas. La fórmula de un compuesto complejo se elabora de acuerdo con las reglas generales: primero, el catión se escribe: complejo u ordinario, luego el anión: complejo u ordinario. En la esfera interna del compuesto complejo, primero se escribe el agente complejante del átomo central, luego los ligandos no cargados (moléculas), luego los ligandos-aniones cargados negativamente.

Complejos de un solo núcleo

En los nombres de los complejos catiónicos, neutros y más aniónicos, los átomos centrales tienen los nombres rusos de los elementos correspondientes. En algunos casos, las raíces de los nombres latinos de los elementos del átomo complejante central se utilizan para los complejos aniónicos. Por ejemplo, - diclorodiaminoplatino, 2- - tetracloroplatinato (II) - ión, + - catión de diamina plata (I), - - dicianoargenato (I) - ión.

El nombre de un ion complejo comienza con una indicación de la composición de la esfera interna. En primer lugar, los aniones ubicados en la esfera interna se enumeran en orden alfabético, agregando la terminación "o" a su nombre en latín. Por ejemplo, OH - - hidroxo, Cl - - cloro, CN - - ciano, CH 3 COO - - acetato, CO 3 2- - carbonato, C 2 O 4 2- -oxalato, NCS - -tiocianato, NO 2 - - nitro, O 2 2- - oxo, S 2- - tio, SO 3 2- - sulfito, SO 3 S 2- - tiosulfato, C 5 H 5 - ciclopentadienilo, etc. Luego, en orden alfabético, se indican las moléculas neutras de la esfera interna. Para los ligandos neutros, los nombres de sustancias de una palabra se utilizan sin cambios, por ejemplo, N 2 -diazota, N 2 H 4 -hidrazina, C 2 H 4 - etileno. El NH 3 en esfera se llama ammino, H 2 O - agua, CO - carbonilo, NO - nitrosilo. El número de ligandos se indica con números griegos: di, tres, tetra, penta, hexa, etc. Si los nombres de los ligandos son más complejos, por ejemplo, etilendiamina, van precedidos de los prefijos "bis", "tris", "tetrakis", etc.

Los nombres de compuestos complejos con la esfera exterior constan de dos palabras (en general, "anión catiónico"). El nombre del anión complejo termina con el sufijo –at. El estado de oxidación del agente complejante se indica en números romanos entre paréntesis después del nombre del anión. Por ejemplo:

K 2 - tetracloroplatinato de potasio (II),

Na 3 [Fe (NH 3) (CN) 5] - pentacianomonoamminferrato de sodio (II),

H 3 O - tetracloroaurato de oxonio (III),

K - Diyodoyodato de potasio (I),

Na 2 - hexahidroxostannato de sodio (IV).

En compuestos con un catión complejo, el estado de oxidación del agente complejante se indica después de su nombre en números romanos entre paréntesis. Por ejemplo:

Cl - cloruro de diaminaplata (I),

Br - bromuro de triclorotriaminaplatino (IV),

NUMERO 3 -

Nitrato de cloronitrotetraammincobalto (III).

Los nombres de los compuestos complejos (no electrolitos sin esfera externa) constan de una palabra; no se indica el estado de oxidación del agente complejante. Por ejemplo:

- trifluorotriaquocobalt,

- tetraclorodiamina platino,

- bis (ciclopentadienil) hierro.

El nombre de los compuestos con un catión y un anión complejos consta de los nombres del catión y el anión, por ejemplo:

hexanitrocobaltato (III) hexaaminocobalto (III),

tricloroamina platino (II) clorotriamina platino (II).

Para complejos con ligandos ambidentados, el nombre indica el símbolo del átomo con el que este ligando está unido al átomo complejante central:

2- - ión tetraquis (titianato-N) cobaltato (II),

2- - tetrakis (tiocianato-S) mercurato (II) - ion.

Tradicionalmente, un ligando ambidentado NO 2 se denomina ligando nitro si el átomo donante es nitrógeno y ligando nitrito si el átomo donante es oxígeno (–ONO -):

3- - ión hexanitrocobaltato (III),

3- - ion hexanitrito-cobaltato (III).

Clasificación de compuestos complejos.

Los iones complejos pueden formar parte de moléculas de varias clases de compuestos químicos: ácidos, bases, sales, etc. Dependiendo de la carga del ion complejo, se distinguen complejos catiónicos, aniónicos y neutros.

Complejos catiónicos

En los complejos catiónicos, el átomo complejante central son cationes o átomos polarizados positivamente del agente complejante, y los ligandos son moléculas neutras, con mayor frecuencia agua y amoníaco. Los compuestos complejos en los que el agua actúa como ligando se denominan complejos acuáticos. Estos compuestos incluyen hidratos cristalinos. Por ejemplo: MgCl 2 × 6H 2 O

o Cl 2,

CuSO 4 × 5H 2 O o ∙ SO 4 ∙ H 2 O, FeSO 4 × 7H 2 O o SO 4 × H 2 O

En el estado cristalino, algunos complejos de agua (por ejemplo, sulfato de cobre) también retienen el agua de cristalización, que no forma parte de la esfera interior, que está unida con menos firmeza y se separa fácilmente cuando se calienta.

Una de las clases más numerosas de compuestos complejos son los aminocomplejos (amoniatos) y aminatos. Los ligandos de estos complejos son moléculas de amoníaco o amina. Por ejemplo: SO 4, Cl 4,

Cl 2.

Complejos aniónicos

Los ligandos en tales compuestos son aniones o átomos polarizados negativamente y sus grupos.

Los complejos aniónicos incluyen:

a) ácidos complejos H, H 2, H.

b) sales dobles y complejas de PtCl 4 × 2KCl o K 2,

HgI 2 × 2KI o K 2.

c) ácidos que contienen oxígeno y sus sales H 2 SO 4, K 2 SO 4, H 5 IO 6, K 2 CrO 4.

d) hidroxosal K, Na 2.

e) polihaluros: K, Cs.

Complejos neutros

Dichos compuestos incluyen compuestos complejos que no tienen una esfera externa y no dan iones complejos en soluciones acuosas: ,, complejos de carbonilo.

Complejos catiónico-aniónicos

Los compuestos contienen simultáneamente un catión complejo y un anión complejo:

, .

Complejos cíclicos (quelatos)

Los compuestos de coordinación en los que el átomo central (o ión) está unido simultáneamente a dos o más átomos donantes del ligando, como resultado de lo cual uno o más heterociclos están cerrados, se denominan quelatos ... Los ligandos que forman anillos quelantes se denominan reactivos quelantes (quelantes). El cierre del ciclo de quelatos por tales ligandos se denomina quelación(por quelación). La clase más extensa e importante de quelatos son los complejos de quelatos metálicos. La capacidad de coordinar ligandos es inherente a los metales de todos los estados de oxidación. En los elementos de los subgrupos principales, el átomo complejante central suele estar en el estado de oxidación más alto.

Los reactivos quelantes contienen dos tipos principales de centros donantes de electrones: a) grupos que contienen un protón móvil, por ejemplo, —COOH, —OH, —SO 3 H; cuando están coordinados con el ion central, es posible la sustitución de protones yb) grupos donantes de electrones neutros, por ejemplo, R 2 CO, R 3 N.Los ligandos bidentados ocupan dos lugares en la esfera de coordinación interna del quelato, como la etilendiamina (Fig. 3).

Según la regla de ciclos de Chugaev, los complejos de quelatos más estables se forman cuando el ciclo contiene cinco o seis átomos. Por ejemplo, entre las diaminas de la composición H 2 N- (CH 2) n-NH 2, los complejos más estables se forman para n = 2 (anillo de cinco miembros) yn = 3 (anillo de seis miembros).

Fig. 3. Catión bisetilendiamina de cobre (II).

Quelatos en los que, cuando el anillo de quelato se cierra, el ligando utiliza grupos donantes de electrones neutros y que contienen protones y se une formalmente al átomo central mediante un enlace covalente y donante-aceptor, llamado están conexiones intracomplejas. Por tanto, los ligandos polidentados con grupos funcionales ácidos pueden formar compuestos intracomplejos. Los compuestos intracomplejos son un quelato en el que el cierre del anillo se acompaña del desplazamiento de uno o más protones de los grupos funcionales ácidos por un ión metálico, en particular, el compuesto intracomplejo es glicinato de cobre (II):

Figura 4. Compuesto intracomplejo de 8-hidroxiquinolina con zinc.

La hemoglobina y la clorofila también son compuestos intracomplejos.

La característica más importante de los quelatos es su mayor estabilidad en comparación con los complejos no cíclicos construidos de manera similar.

Ejemplos de resolución de problemas

En reacciones Co Cl 3 + 6 norte H 3 = Cl 3 y 2 KCI + PtCI 2 = K 2 Los compuestos complejos Cl 3 y K 2 se denominan compuestos complejos.

Tales compuestos se forman si las moléculas originales pueden exhibir valencia "adicional" debido a la formación de un enlace covalente en el tipo donante-aceptor. Para hacer esto, una de las moléculas debe contener un átomo con orbitales libres y la otra molécula debe tener un átomo con un solo par de electrones de valencia.

Composición de compuestos complejos. Según la teoría de la coordinación de A. Verner, los compuestos complejos se distinguen esferas internas y externas... La esfera interna (ion complejo o complejo), por regla general, se encierra entre corchetes y consta de agente complejante(átomo o ión) y alrededores ligandos:

agente complejante de ligando

[Co (NH 3) 6] CI 3

esfera interior esfera exterior

Los átomos o iones con orbitales de valencia vacíos sirven como agentes complejantes. Los agentes complejantes más comunes son los átomos o iones de los elementos d.

Los ligandos pueden ser moléculas o iones que proporcionan pares únicos de electrones de valencia para la coordinación con un agente complejante.

Se determina el número de ligandos coordinados número de coordinación agente complejante y denticidad de los ligandos. Número de coordinación es igual al número total de enlaces σ entre el agente complejante y los ligandos, es se determina por el número de orbitales atómicos libres (vacíos) del agente complejante, que proporciona pares de ligandos de electrones donantes.

el número de coordinación del agente complejante es igual a su estado de oxidación duplicado.

Odontología ligando Es el número de todos los enlaces σ que el ligando puede formar con el agente complejante; este valor se define como el número de pares donantes de electrones, que el ligando puede proporcionar para interactuar con el átomo central. Según esta característica, se distinguen ligandos mono, di y poli dentados. Por ejemplo, los iones de etilendiamina H 2 N-CH 2 -CH 2 -NH 2 SO 4 2-, CO 3 2- son ligandos bidentados. Hay que tener en cuenta que los ligandos no siempre muestran su máxima dentición.

En el caso de ligandos monodentados (como en los ejemplos considerados, el amoniaco : NH 3 e iones cloruro CI -) el índice que indica el número de ligandos coincide con el número de coordinación del agente complejante. En la siguiente tabla se dan ejemplos de otros ligandos y sus nombres.

Determinación de la carga de un ion complejo (esfera interna). Carga de iones complejos es igual a la suma algebraica de las cargas del agente complejante y los ligandos, o es igual a la carga de la esfera exterior, tomada con el signo opuesto(la regla de la electroneutralidad). En el compuesto de Cl 3, la esfera exterior está formada por tres iones de cloro (CI -) con una carga total de la esfera exterior 3-, luego, según la regla de electroneutralidad, la esfera interior tiene una carga de 3+: 3 +.

En el compuesto complejo K 2, la esfera exterior está formada por dos iones de potasio (K +), cuya carga total es 2+, entonces la carga de la esfera interior será 2-: 2-.

Determinación de la carga del agente complejante..

Los términos "carga del agente complejante" y "estado de oxidación del agente complejante" son los mismos aquí.

En el complejo 3+, los ligandos son moléculas eléctricamente neutras; por lo tanto, la carga del complejo (3+) está determinada por la carga del agente complejante, Co 3+.

En el complejo 2- la carga de la esfera interna (2-) es igual a la suma algebraica de las cargas del agente complejante y ligandos: -2 = x + 4 × (-1); la carga del agente complejante (estado de oxidación) x = +2, es decir el centro de coordinación de este complejo es Pt 2+.

Los cationes o aniones fuera de la esfera interna, asociados con ella por fuerzas electrostáticas de interacción ion-ion, forman esfera externa compuesto complejo.

Nomenclatura de compuestos complejos.

El nombre de los compuestos está determinado por el tipo de compuesto complejo en función de la carga de la esfera interior: por ejemplo:

Cl 3 - se refiere a catiónico compuestos complejos, porque la esfera interna (complejo) 3+ es un catión;

K 2 - aniónico compuesto complejo, la esfera interna 2- es un anión;

0 y 0 se refieren a compuestos complejos eléctricamente neutros, no contienen una esfera exterior, ya que la esfera interior tiene carga cero.

Reglas y características generales en el nombre de compuestos complejos..

Reglas generales:

1) en todos los tipos de compuestos complejos, primero llaman a la parte aniónica y luego a la catiónica del compuesto;

2) en el ámbito doméstico para todos los tipos de complejos, el número de ligandos se indica mediante números griegos: di, tres, tetra, penta, hexa etc .;

2a) si hay diferentes ligandos en la esfera interna del complejo (estos son complejos mixtos o de ligandos mixtos), los números y nombres de los ligandos cargados negativamente se indican primero, con la adición de la terminación -O(Cl ˉ - cloro, OH - hidroxo, SO 4 2 ˉ - sulfato etc. (ver tabla), luego indique los números y nombres de los ligandos neutros, y el agua se llama agua y amoniaco - amina;

2b) el último en la esfera interior llamado agente complejante.

Característica: El nombre del agente complejante está determinado por si está incluido en un catión complejo (1), un anión complejo (2) o un complejo neutro (3).

(1). Agente complejante - en el catión complejo.

Después de los nombres de todos los ligandos en la esfera interna del complejo, se da el nombre ruso del elemento complejante en el caso genitivo. Si un elemento presenta un estado de oxidación diferente, se indica después de su nombre entre paréntesis con números. También se utiliza una nomenclatura, que indica no el estado de oxidación del agente complejante, sino su valencia (en números romanos).

Ejemplo. Nombra el compuesto complejo Cl.

a). Definamos la carga de la esfera interior de acuerdo con la regla: la carga de la esfera interior es igual en magnitud, pero de signo opuesto a la carga de la esfera exterior; la carga de la esfera exterior (está determinada por el ion cloro Cl -) es igual a -1, por lo tanto, la esfera interior tiene una carga de +1 (+) y esto es - catión complejo.

B). Calculemos el estado de oxidación del complejante (este es el platino), ya que el nombre del compuesto debe indicar su estado de oxidación. Denotémoslo por x y calculémoslo a partir de la ecuación de electroneutralidad (la suma algebraica de los estados de oxidación de todos los átomos de los elementos de la molécula es igual a cero): x × 1 + 0 × 3 + (-1) × 2 = 0; x = +2, es decir Pt (2+).

v). Comenzamos el nombre del compuesto con el anión - cloruro .

GRAMO). Además, llamamos al catión + - este es un catión complejo que contiene diferentes ligandos - tanto moléculas (NH 3) como iones (Cl -), por lo tanto, en primer lugar llamamos ligandos cargados, agregando la terminación - O-, es decir. - cloro , luego llamamos a las moléculas de ligando (este es amoniaco NH 3), hay 3 de ellas, para esto usamos el número griego y el nombre del ligando - triammin , luego llamamos en ruso en el caso genitivo el agente complejante con una indicación de su estado de oxidación - platino (2+) ;

mi). Combinando sucesivamente los nombres (dados en negrita y cursiva), obtenemos el nombre del compuesto complejo Cl - cloruro de clorotriaminaplatino (2+).

Ejemplos de compuestos con cationes complejos y sus nombres:

1) Br 2 - bromuro de nitrito Openta amminvanadio (3+);

2) CI - carbonato de cloruro Otetra ammincromo (3+);

3) (ClO 4) 2 - perclorato tetra amminmedi (2+);

4) SO 4 - sulfato de bromo Openta amminrutenia (3+);

5) ClO 4 - perclorato di bromo Otetra aguacobalto (3+).

Mesa. Fórmulas y nombres de ligandos cargados negativamente

(2). Agente complejante - en el anión complejo.

Después del nombre de los ligandos, se llama el agente complejante; se usa el nombre latino del elemento, a él se le agrega sufijo -A ) y el estado de valencia u oxidación del agente complejante se indica entre paréntesis. Entonces, el catión de la esfera exterior se llama en el caso genitivo. El índice que indica el número de cationes en el compuesto está determinado por la valencia del anión complejo y no se muestra en el nombre.

Ejemplo. Nombra el compuesto complejo (NH 4) 2.

a). Definamos la carga de la esfera interior, es igual en magnitud, pero de signo opuesto a la carga de la esfera exterior; la carga de la esfera exterior (está determinada por los iones de amonio NH 4 +) es +2, por lo tanto, la esfera interior tiene una carga de -2 y este es un anión complejo 2-.

B). El estado de oxidación del agente complejante (este es platino) (indicado por x) se calcula a partir de la ecuación de electroneutralidad: (+1) × 2 + x × 1 + (- 1) × 2 + (-1) × 4 = 0 ; x = +4, es decir Pt (4+).

v). Comenzamos el nombre del compuesto con el anión - (2- (anión complejo), que contiene diferentes iones de ligando: (OH -) y (Cl -), por lo tanto agregamos la terminación al nombre de los ligandos - O-, y su número se indica con números: - tetraclorodihidroxo - , luego llamamos al agente complejante, usando el nombre latino del elemento, le agregamos sufijo -A(una característica distintiva del complejo de tipo aniónico) e indique entre paréntesis la valencia o el estado de oxidación del agente complejante - platino (4+).

GRAMO). Este último se llama catión en el caso genitivo - amonio.

mi). Combinando sucesivamente los nombres (en negrita y cursiva), obtenemos el nombre del compuesto complejo (NH 4) 2 - tetraclorodihidroxoplatinato de amonio (4+).

Ejemplos de compuestos con aniones complejos y sus nombres:

1) Mg 2 - Tres flúor O hidroxoalúmina a (3+) magnesio;

2) K 2 - di tiosulfato Odi ammincupr a (2+) potasio;

3) K 2 - tetra yodo O merkur a (2+) potasio.

(3). Agente complejante - en un complejo neutro.

Después del nombre de todos los ligandos, este último se denomina agente complejante en el caso nominativo, y no se indica el grado de su oxidación, ya que está determinado por la electroneutralidad del complejo.

Ejemplos de complejos neutros y sus nombres:

1) – di cloro O aquaammineplatinum;

2) – Tres bromo OTres ammincobalto;

3) - triclorotriaminacobalto.

Por lo tanto, la parte compleja del nombre de todos los tipos de compuestos complejos siempre corresponde a la esfera interna del complejo.

El comportamiento de compuestos complejos en soluciones. Equilibrios en soluciones de compuestos complejos. Consideremos el comportamiento de un compuesto complejo de cloruro de plata diamina Cl en solución.

Los iones de la esfera exterior (CI -) están asociados con el ion complejo principalmente por las fuerzas de interacción electrostática ( enlace iónico), por lo tanto, en una solución, como iones de electrolitos fuertes, casi completa la desintegración de un compuesto complejo en un complejo y una esfera externa es una esfera externa o disociación primaria sales complejas:

Cl ® + + Cl - - disociación primaria.

Los ligandos en la esfera interna del complejo se unen al agente complejante por el donante-aceptor. enlaces covalentes; su escisión (desprendimiento) del agente complejante se produce en la mayoría de los casos en un grado insignificante, como en los electrolitos débiles, por lo que es reversible. La desintegración reversible de la esfera interna es la disociación secundaria del compuesto complejo.:

+ «Ag + + 2NH 3 - disociación secundaria.

Como resultado de este proceso, se establece un equilibrio entre la partícula compleja, el ion central y los ligandos. Continúa paso a paso con la escisión secuencial de ligandos.

La constante de equilibrio del proceso de disociación secundaria se llama constante de inestabilidad de iones complejos:

Para anidar. = × 2 / = 6,8 × 10 - 8.

Sirve como una medida de la estabilidad de la esfera interna: cuanto más estable es el ion complejo, menor es su constante de inestabilidad, menor es la concentración de iones formados durante la disociación del complejo. Los valores de las constantes de inestabilidad de los complejos son valores tabulares.

Las constantes de inestabilidad, expresadas en términos de concentración de iones y moléculas, se denominan constantes de concentración. Las constantes de inestabilidad, expresadas a través de las actividades de iones y moléculas, no dependen de la composición y fuerza iónica de la solución. Por ejemplo, para un complejo en forma general МеХ n (ecuación de disociación МеХ n «Ме + nХ) la constante de inestabilidad tiene la forma:

Para anidar. = a Me × a n X / a MeX n.

Al resolver problemas en el caso de soluciones suficientemente diluidas, se permite usar constantes de concentración, asumiendo que los coeficientes de actividad de los componentes del sistema son prácticamente iguales a la unidad.

La ecuación dada de disociación secundaria es la reacción total del proceso escalonado de disociación del complejo con la eliminación secuencial de ligandos:

+ «+ + NH 3, K nido. 1 = × /

+ "Ag + + NH 3, K nido. 2 = × /

+ «Ag + + 2NH 3, K nido. = × 2 / = K estación 1 × K estación 2,

donde K nido 1 y K nido 2 son las constantes de inestabilidad escalonadas del complejo.

La constante de inestabilidad general del complejo es igual al producto de las constantes de inestabilidad escalonadas.

De las ecuaciones anteriores de la disociación escalonada del complejo se desprende que pueden estar presentes en la solución productos de disociación intermedios; con una concentración excesiva de ligando debido a la reversibilidad de estos procesos, el equilibrio de las reacciones se desplaza hacia las sustancias iniciales y, principalmente, hay un complejo no disociado en la solución.

Para caracterizar la fuerza del complejo, además de la constante de inestabilidad del complejo, se usa el valor inverso: la constante de estabilidad del complejo b st. = 1 / K nido. ... b conjunto también es un valor de referencia.

Tareas de control

181. Para el compuesto complejo dado, indique el nombre, estado de oxidación (carga) del ion complejante, número de coordinación. Escriba las ecuaciones para la disociación electrolítica de este compuesto y la expresión para la constante de inestabilidad del complejo Cl 2, Cl.

182 *. SO 4, (NO3) 2.

183 *. K 2 (NO 3) 2, SO4.

184 *. Na, Cl3.

185 *. Ba, Cl.

186 *. (NH 4), Br2.

187 *. Na 3, NO3.

188 *. SO 4, KCl 2, K3.

190 *. , Cl.

Test de química - compuestos complejos - ¡URGENTE! y obtuve la mejor respuesta

Respuesta de Nick [guru]
Algunas preguntas se formularon incorrectamente, por ejemplo 7,12,27. Por tanto, las respuestas contienen salvedades.
1. ¿Cuál es el número de coordinación del agente complejante en el complejo ion +2?
A LAS 6
2. ¿Cuál es el número de coordinación del agente complejante en el ion complejo 2+?
B) 6
3. ¿Cuál es el número de coordinación del agente complejante en el ion complejo 2+
B) 4
4. ¿Cuál es el número de coordinación de Cu² + en el complejo ion +?
B) 4
5. ¿Cuál es el número de coordinación del agente complejante en el ion complejo: +4?
B) 6
6. Determine la carga del ion central en el compuesto complejo K4
B) +2
7. ¿Cuál es la carga de un ion complejo?
B) +2 - si asumimos que el agente complejante es Cu (II)
8. Entre las sales de hierro, defina la sal compleja:
A) K3
9. ¿Cuál es el número de coordinación de Pt4 + en el ion complejo 2+?
A) 4
10. Determine la carga del ion complejo K2.
B) +2
11. ¿Qué molécula corresponde al nombre del dicloruro de tetraamina de cobre (II)?
B) Cl2
12. ¿Cuál es la carga de un ion complejo?
D) +3 - si asumimos que el agente complejante es Cr (III)
13. Entre las sales de cobre (II), determine la sal compleja:
B) K2
14. ¿Cuál es el número de coordinación de Co3 + en el complejo ion +?
B) 6
15. Determine la carga del agente complejante en el compuesto complejo K3.
D) +3
16. ¿Qué molécula corresponde al nombre del tetrayodohidrato de potasio (II)?
A) K2
17. ¿Cuál es la carga de un ion complejo?
EN 2
18. Entre las sales de níquel (II), defina la sal compleja:
B) SO4
19. ¿Cuál es el número de coordinación de Fe3 + en el ion complejo -3?
A LAS 6
20. Determine la carga del agente complejante en el compuesto complejo K3?
B) +3
21. ¿Qué molécula corresponde al nombre de diamina de cloruro de plata (I)?
B) Cl
22. ¿Cuál es la carga del ion complejo K4?
B) -4
23. Entre las sales de zinc, defina una sal compleja
B) Na2
24. ¿Cuál es el número de coordinación de Pd4 + en el ion complejo 4+?
D) 6
25. Determine la carga del agente complejante en el compuesto complejo H2?
B) +2
26. ¿Qué molécula corresponde al nombre del hexacianoferrato de potasio (II)?
D) K4
27. ¿Cuál es la carga de un ion complejo?
D) -2 - si asumimos que el agente complejante es Сo (II)
27. Entre los compuestos de cromo (III), defina el compuesto complejo
B) [Cr (H2O) 2 (NH3) 4] Cl3
28. ¿Cuál es el número de coordinación del cobalto (III) en el ion complejo NO3?
B) 6
29. Determine la carga del agente complejante en el compuesto complejo Cl2.
A) +3
30. ¿A qué molécula corresponde el nombre tetrayodopalladato de sodio (II)?
D) Na2

Respuesta de James Bond[novato]
ay Dios mío

Respuesta de Gatito ...[gurú]
# 30 último

Hoy trabajé en esta revisión. Si alguien es útil, me alegraré. Si alguien no entiende, está bien.

Las amoniacas son compuestos complejos en los que las moléculas de amoniaco NH 3 actúan como ligandos. Un nombre más exacto para los complejos que contienen amoníaco en la esfera interna es amoníaco; sin embargo, las moléculas de NH 3 se pueden encontrar no solo en la esfera interna, sino también en la externa del compuesto, el amoníaco.

Las sales de amonio y los amoniatos generalmente se consideran dos tipos de compuestos complejos, similares en composición y en muchas propiedades, el primero: amoníaco con ácidos, el segundo, amoníaco con sales de metales pesados ​​principalmente.

Los complejos de amoniaco se obtienen normalmente haciendo reaccionar sales metálicas o hidróxidos con amoniaco en solución acuosa o soluciones no acuosas, o procesando las mismas sales en estado cristalino amoniaco gaseoso: Por ejemplo, un complejo de amoníaco de cobre se forma por la reacción:

Cu 2+ + 4NH 3 → 2+

Se establece el enlace químico de las moléculas de amoníaco con un agente complejante. a través del átomo de nitrógeno quien sirve como donante par solitario de electrones.

La formación de complejos de amonio en soluciones acuosas se produce por secuencia sustitución de moléculas de agua en la esfera interna de aquacomplexes para moléculas de amoniaco:

2+ + NH 3. H 2 O2+ + 2 H2O;

2+ + NH 3. H 2 O2+ + 2H 2 O

No te olvides de la interacción del amoníaco con el anión salino. La reacción de formación de tetraamonio de cobre a partir de sulfato de cobre y una solución acuosa de amoníaco es la siguiente:

CuSO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O = Cu (OH) 2 + (NH 4) 2 SO 4

Cu (OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2

Otro nombre para el compuesto resultante es reactivo de Schweitzer, en su forma pura es un compuesto explosivo, a menudo utilizado como solvente para celulosa y en la producción de fibras de cobre-amoníaco.

El más estable entre los complejos de amoníaco:

3+ (b 6 = 1,6. 10 35),

-[Cu (NH 3) 4] 2+ (b 4 = 7,9. 10 12),

2+ (b 4 = 4,2. 10 9) y algunos otros.

Las ammoniasas se destruyen por cualquier acción que elimine (cuando se caliente) o destruya (por la acción de un agente oxidante) la molécula. amoníaco, convierte el amoníaco en un ambiente ácido en un catión de amonio (el catión de amonio no contiene pares de electrones solitarios y, por lo tanto, no puede actuar como ligando), o unir el átomo central complejo, por ejemplo, en forma de un precipitado poco soluble:

Cl 2 = NiCl 2 + 6 NH 3 ( GRAMO)

SO 4 + 6 Br 2 = CuSO 4 + 12 HBr + 2 N 2 ( GRAMO)

SO 4 + 3 H 2 SO 4 = NiSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4

(OH) 2 + Na 2 S + 4 H 2 O = CuS¯ + 2 NaOH + 4 NH3. H 2 O (4)

Los amoniatos difieren tanto en composición +, 2+ como en estabilidad en soluciones acuosas, se utilizan en Química analítica para la detección y separación de iones metálicos.

Cuando se calienta (dependiendo de la presión, de 80 a 140 ºС) y a presión reducida, los amoniacos de cobre pueden perder amoniaco y pasar de la forma de tetraamiacato a diamiakate, lo que se muestra en el ejemplo de amoniacos de nitrato de cobre en el trabajo experimental (2) .

Con una descomposición química más intensa, el nitrato de cobre puede descomponerse en agua, nitrógeno y cobre. La Tabla 1 muestra las características comparativas del tetraamicato de nitrato de cobre y el nitrato de amonio.

Cuadro 1: Características comparativas del nitrato de cobre tetraamónico y el nitrato de amonio (3)

Sustancia	Fórmula	Densidad (g / cm e)	Calor de formación (cal / mol)	Ecuación de la reacción de descomposición	Calor de reacción de descomposición		Volumen de gas (l / kg)
					kcal / mol	kcal / kg
Nitrato de amonio	NH 4 NO 3	1,73	87.3	2H 2 O vapor + N 2 + 1 / 2O 2
Tetraamonio nitrato de cobre	[Cu (NH3) 4] (NO 3) 2			6H2O + 3N 2 + Cu l

El calor de descomposición térmica significativamente mayor (1,6–1,7 veces, por unidad de peso) del tetraammonato de nitrato de cobre en comparación con el NH 4 NO 3 sugiere que las reacciones de combustión o explosión pueden iniciarse con relativa facilidad en ellos. En 1964, Preller (4) estudió la sensibilidad y algunas propiedades explosivas de los amoniacos de cobre (II, cobalto (III) y níquel (II)). Resultó que estos compuestos tienen propiedades explosivas significativas y su tasa de detonación es de 2400-3500 m. / seg.

Los investigadores también realizaron un estudio de combustión nitrato de tetraamonio de cobre. El punto de inflamación de este compuesto fue de 288 ° C a una velocidad de calentamiento de 20 grados / min. Se ha establecido experimentalmente la capacidad del amoníaco de cobre para arder a presión elevada (al menos 60 atm.). Este hecho confirma una vez más la posición planteada, según la cual cualquier sistema químico en el que pueda producirse una reacción química exotérmica, cuando se seleccionen las condiciones adecuadas, debería ser capaz de propagar en él una reacción de combustión.

El cobre (II) que se encuentra en el tetramiacato se puede reducir a (I) para obtener diamonicato cuproso. Un ejemplo de tal reacción es la interacción del tetraamonio de cobre azul con virutas de cobre a temperatura ambiente, con una ligera agitación y sin interacción con el aire. Durante la reacción, el color azul desaparece.

(OH) 2 + Cu = 2 (OH)

El diamonato de cobre monovalente se oxida fácilmente a tetramineato por interacción con el oxígeno atmosférico.

4 (OH) + 2H 2 O + O 2 + 8NH 3 = 4 (OH) 2

Conclusión: tal trabajo debería haberse hecho hace mucho tiempo. Se abordará una enorme capa de conocimiento sobre amonatos de metales pesados, en particular, el cobre, que, tal vez, debería estudiarse más a fondo además de nuestros desarrollos e investigaciones.

Un ejemplo sorprendente de esto es la disertación de SERGEEVAALEXANDER ALEXANDROVNA sobre el tema: « INFLUENCIA DE LA FOTOSÍNTESIS DE AMMIAKATOVNA, PRODUCTIVIDAD DE LOS CULTIVOS AGRÍCOLAS Y EFICIENCIA DEL USO DE FERTILIZANTES "donde está ampliamente probado el uso de amoníaco de metales pesados ​​como fertilizante para mejorar la productividad y la fotosíntesis de las plantas.

Lista de literatura usada:

1. Materiales del sitio http://ru.wikipedia.org
2. Amoniatos de nitrato de cobre (II) Cu (NH3) 4 (NO3) 2 y Cu (NH3) 2 (NO3) 2. Termólisis a presión reducida. S.S. Dyukarev, I.V. Morozov, L.N. Reshetova, O.V. Guz, I.V. Arkhangelsky, Yu.M. Korenev, F.M. Spiridonov. Inorg.Khim journal. 1999
3. Ж 9, 1968 UDC 542.4: 541.49 CAPACIDAD DE INVESTIGACIÓN DE LA COMBUSTIÓN DE NITRATOS DE AMONÍACO DE COBRE Y COBALTO A. A. Shidlovsky y V. V. Gorbunov
4. N. R e 11 e g, Explosivsto "f., 12, 8, 173 (1964)
5. Materiales del sitio http://www.alhimik.ru. Guía metodológica para estudiantes (MITHT)
6. Maestros del sitio http://chemistry-chemists.com