II. 9. Значение и применение комплексных соединений.

1.Знание строения и свойств комплексных соединений необходимо в методе анализа - комплексонометрии при определении ионов: Zn²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺, Cd²⁺.

p Комплексонометрический метод основан на реакции комплексообразования катионов металлов с комплексонами.

Комплексонами являются, например,

А) этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУК) – четырехосновная кислота:

HOOCCH₂ CH₂COOH

\ /

N-CH₂-CH₂ – N

/ \

HOOCCH₂ CH₂COOH (H₄Y –сокращенное название)

Б) трилон Б – двузамещенная натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты- Na₂H₂Y. Распространенное название этого комплексона – ЭДТА (этилендиаминтетраацетат). Максимальная дентатность его равна шести и при образовании комплексных соединений – комплексонатов возникает несколько хелатных циклов, поэтому комплексы обладают высокой устойчивостью. Ион металла М²⁺(например, Са²⁺ и Мg²⁺) замещает в ЭДТА два атома водорода карбоксильных групп и связывается еще с атомами азота донорно-акцепторной связью:

O=C-O O-C=O

| \ / |

| M |

H₂C CH₂

\ /

N N

/ \

HOOCH₂C CH₂COOH

H₂ C CH₂

Металл 3+ замыкает еще одно кольцо с СООН- группой.

2. Некоторые органические вещества могут использоваться как лиганды для связывания вредных ионов и выведения их из организма.

3. Комплексные соединения получаются во многих химических реакциях.

II.10. Кристаллогидраты солей можно рассматривать, как комплексные соединения. В водных растворах все ионы окружены молекулвми воды, то есть, гидратированы. Реализуя определенное координационное число, эти ионы существуют в виде комплексов, хотя часть молекул воды может быть во внешней сфере:

CuSO₄∙5H₂O - медный купорос - пятиводный кристаллогидрат сульфата меди (II).

Координационное число иона меди (Cu²⁺) = 4

Формула медного купороса в виде комплексного соединения:

[Cu(H₂O)₄]SO₄∙H₂O монокристаллогидрат пентааквамеди (II) cульфата

II.11. Двойные соли. KAl(SO₄)₂ - сульфат калия, алюминия.

Имеют ионную связь (между атомами металлов и кислорода) и ковалентную связь (между атомами неметаллов). В твердом состоянии эти соли можно отнести к комплексным соединениям в твердом состоянии. В растворах же такие соли полностью диссоциируют на ионы.

K-O O

\ //

/ \\

O O

Al –O O à K⁺ + Al³⁺ + 2 SO₄^2-

\ //

/ \\

O O

ПРИЛОЖЕНИЕ

Названия некоторых лигандов

формула	название	формула	название
CH₃COO^-	-ацетато	CN^-	-циано
CO₃^2-	-карбонато	H^-	-гидридо
SO₄^2-	-сульфато	SO₃^2-	-сульфито
C₂O₄^2-	-оксалато	H₂O	-аква
SCN^-	-тиоцианато (роданидо)	NH₃ NO₂	-аммин нитрито (нитро)
NO₂^- (-ONO)	-нитро (нитрито)	CO	-карбонил
OH^-	-гидроксо	Вr	-бромо
S^2-	-тио	Cl^-	-хлоро
SO₃S^2-	-тиосульфато	F^-	-фторо

Таблица растворимости неорганических соединений

H⁺

NH₄⁺

K⁺

Na⁺

Ag⁺

Ba²⁺

Ca²⁺

Sr²⁺

Mg²⁺

Zn²⁺

Cu²⁺

Hg²⁺

Pb²⁺

Fe²⁺

Sn²⁺

Mn²⁺

Bi³⁺

Fe³⁺

Al³⁺

OH^-

Cl^-

Br^-

I^-

NO₃^-

S^2-

SO₃^2-

SO₄^2-

CO₃^2-

PO₄^3-

SiO₃^2-

С H₃COO^-

Ряд напряжений металлов