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.