Получение и химические свойства комплексных соединений

Получение комплексных соединений

Комплексные соединения можно получить различными способами:

1. В результате реакций соединения:

HgI2 + 2KI (изб.) = K2[HgI4]

 

2. По реакции замещения лиганда во внутренней сфере:

Некоторые комплексы способны к быстрому замещению лигандов. Такие комплексы называются лабильными. У других же этот процесс происходит очень медленно – это инертные комплексы.

CuSO4 + 5H2O = [Cu(H2O)4]SO4·H2O

[Cu(H2O)4]SO4·H2O + 4NH3 = [Cu(NH3)4]SO4·H2O + 4H2O

 

3. С помощью окислительно-восстановительных реакций:

2[Co(NH3)5(H2O)]Cl2 + 2NH4Cl + H2O2 = 2[Co(NH3)5Cl]Cl2 + 2NH3 + 4H2O

 

4. С помощью реакций, использующих реакции трансвлияния лигандов:

Некоторые лиганды оказывают трансвлияние, т.е. способствуют замещению групп, расположенных в транс-положении. Лиганды расположены в ряд по уменьшению их трансвлияния:

CN ≈ CO ≈ C2H4 > NO2 > I > Br > Cl > NH3 > OH > H2O

При воздействии NH3 на K2[PtCl4], сначала один из четырех лигандов замещается молекулой аммиака:

K2[PtCl4] + NH3 = K[Pt(NH3)Cl3] + KCl

При дальнейшем воздействии аммиака замещается еще один лиганд. Ионы Cl, находящиеся в транс-положении не замещаются, т.к. их трансвлияние больше, чем молекулы NH3, и тем самым, они сильнее связаны с комплексообразователем:

K[Pt(NH3)Cl3] + NH3 = [Pt(NH3)2Cl2] + KCl

Процессы образования комплексных соединений влияют на свойства всех частиц, образующих комплекс.

Химические свойства комплексных соединений

Для комплексных соединений проявление химической и биологической активности заключается в наличии свободных орбиталей комплексообразователя (координационная ненасыщенность) и наличии свободных электронных пар лигандов. Комплекс будет обладать электрофильными и нуклеофильными свойствами, отличающимися от свойств комплексообразователя и лигандов.

В целом, комплексным соединениям присущи свойства, аналогичные другим классам соединений:

1. Диссоциация:

Первичная (как сильные электролиты):

K4[Ni(CN)4] = 4K+ + [Ni(CN)4]4-

Вторичная (как слабые электролиты):

[Ni(CN)4]4- = Ni0 + 4CN

 

2. Реакции обмена

Обмен ионами внешней сферы:

Na2[Hg(SCN)4] + Co(NO3)2 = Co[Hg(SCN)4] + 2NaNO3

Обмен ионов внутренней сферы:

[Zn(NH3)4]SO4 + CuSO4 = [Cu(NH3)4]SO4 + ZnSO4

 

3. Образование более прочного комплексного соединения:

Na2[Zn(OH)4] + CuSO4 = Cu[Zn(OH)4] + Na2SO4

 

4. Окислительно-восстановительные реакции:

Без разрушения комплекса:

2K3[Fe(CN)6] + 2KCl = 2K4[FeCN)6] + Cl2

С разрушением комплекса:

Zn + 2K[Au(CN)2] = 2Au + K2[Zn(CN)4]

 

5. Разрушение комплексного соединения:

K4[Fe(CH3COO)6] + K2S = FeS + 6CH3COOK

Na2[Zn(OH)4] = Na2ZnO2 + 2H2O

Чем более прочно связаны лиганд и комплексообразователь, тем менее заметно проявляются их свойства в растворе и тем больше сказываются особенности комплекса.