КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Существует много определений понятия “ координационное соединение” или “ комплексное соединение”. Однако, нет общепринятой формулировки. Это связано с тем, что процесс комплексообразования является сложным процессом образования более сложных систем из систем, которые способны существовать независимо друг от друга.
Комплексообразование - это взаимная координация взаимодействующих частиц. Взаимодействие может быть как электростатическое, так и донорно-акцепторное.
Например: NiCl2 + 6NH3 = [Ni(NH3)6]Cl2
Составные части координационного соединения
Комплексообразователь (центральный ион) – обычно положительно заряженный ион, занимает центральное место, имеет вакантные валентные орбитали, чтобы принять на них электроны, является акцептором электронов. Это могут быть ионы металлов (Al, Fe), чаще переходных (d-) металлов (Co, Ni, Cu), и неметаллов B, Si, I.
Лиганды (адденды) - доноры электронов. Лигандами могут быть нейтральные молекулы неорганических соединений, имеющие неподеленные пары электронов (
NH3, H2O 
); отрицательно заряженные ионы (F-, Cl-, CN-); молекулы органических соединений (NH2-CH2-CH2-NH2- этилендиамин).
Например: K2[PtCl6], [Cu(NH3)4]SO4, H2[SiF6], Na3[AlF6], K[I(I2)], Na3[Co(NO2)6].
Внутренняя сфера координационного соединения выделяется квадратными скобками, в нее входят комплексообразователь и лиганды.
Внешняя сфера координационного соединения образуется положительно или отрицательно заряженными ионами, которые находятся на более далеком расстоянии от иона комплексообразователя.
Для координационного соединения K2[PtCl6]: катионы калия находятся во внешней сфере, внутренняя сфера выделена квадратной скобкой, платина с зарядом (+4) является центральным ионом или комплексообразователем, хлорид-ионы Cl- являются лигандами, координационное число платины в этом соединении равно 6.
Комплексный ион этого соединения [PtCl6]2- имеет донорно-акцепторную химическую связь, которая образована за счет электронов лиганда и свободных валентных орбиталей комплексообразователя.
В молекуле координационного соединения комплексообразователь имеет число координационных химических связей больше, чем его степень окисления.
Между комплексным ионом и ионами внешней сферы - ионная связь за счет электростатического притяжения катиона и аниона.
Координационное число (к.ч.) комплексообразователя (или побочная валентность) или число координационных химических связей внутри комплексного иона, которые направлены к точно фиксированным положениям в пространстве.
Координационное число определяется числом вакантных валентных орбиталей центрального иона. Каждый атом (ион) стремится окружить себя другими атомами или атомными группами и это называется координацией.
Например: Атом бериллия Be имеет электронную формулу 1S2 2S2. Ион бериллия Be2+ имеет электронную формулу 1S2 2S0 и четыре свободные валентные (2s 2р) орбитали. Следовательно, координационное число иона бериллия равно четырем. Если ион бериллия взаимодействует с гидроксидом
натрия, то каждая свободная орбиталь Be2+ может принять по одной паре электронов от гидроксидной группы (:OH-), образуя комплексный ион:
Be2+ + 4OH- = [Be(OH)4]2-
Координационное число комплексообразователя определяется следующими факторами: природой и свойствами комплексообразователя (радиусом центрального иона, его зарядом, типом электронной валентной орбитали, типом гибридизации орбиталей), природой лиганда и их числом. Эти же факторы влияют на геометрию координационных соединений.
Известна следующая зависимость координационного числа комплексообразователя от степени окисления комплексообразователя:
| С.о. | К.ч. | Пример комплексного иона | Геометрия комплексного иона |
| [Ag(CN)2]- | Линейная | ||
3 (реже)
| [Cu(NH3)4]2+ [BF4]- [PtCl4]2- [SnCl3]- [HgI3]- | Тетраэдр Тетраэдр Плоский квадрат Пирамида Плоский треугольник | |
| 3,4 | 6 (5) | [Cr(H2O)6]3+ | Октаэдр |
Дентатность лиганда - это число связей, которыми может присоединиться один лиганд к комплексообразователю, или число мест, которые может занять один лиганд в координационной сфере центрального иона. Дентатность лиганда зависит: от природы лиганда, от природы комплексообразователя, от условий выполнения реакции.
