Химические свойства комплексных соединений

При обычных условиях большинство комплексных соединений имеют кристаллическое строение. Наличие заряда у внутренней сферы и противоположно заряженные ионы внешней сферы придают комплексным соединениям большое сходство с обычными солями. Поэтому очень важным свойством комплексных соединений является их способность растворяться в воде и в других полярных растворителях. При этом комплексные соединения диссоциируют по механизму сильных электролитов: разрыв ионной связи между комплексным ионом и ионами внешней сферы.

Первичная диссоциация комплексного соединения – это распад комплексного соединения в растворе на комплексный ион внутренней сферы ионы внешней сферы:

K[Fe(H₂O)₂(CN)₄] ↔ К⁺ + [Fe(H₂O)₂(CN)₄]^-

[ Сu(NH₃)₄ ] Cl₂ ↔ [ Сu(NH₃)₄ ]²⁺ + 2Cl^-.

В растворах комплексные соединения вступают в реакции ионного обмена (см. п.. 7.5.), характерные для солей (см. п. 2.3.).

Вторичная диссоциация комплексного соединения - это распад внутренней сферы комплекса на составляющие его компоненты:

[ Сu(NH₃)₄ ] ²⁺ ↔ Сu²⁺ + 4NH₃↑.

Вторичная диссоциация связана с разрывом ковалентной связи между комплексообразователем и лигандами, поэтому она сильно затруднена и имеет равновесный характер подобно диссоциации слабого электролита. Для количественной характеристики устойчивости внутренней сферы комплексного соединения используют константу равновесия, называемую константой нестойкости комплекса (К_нест). Для комплексного иона [ Сu(NH₃)₄ ] ²⁺ выражение константы нестойкости имеет вид:

. (8.1.)

Значения констант нестойкости комплексных ионов приведены в Приложении (табл.6).

Чем меньше величина К_нест , тем устойчивее комплексный ион. Устойчивость комплексных соединений зависит от природы центрального атома, степени его окисления, координационного числа, от соотношения между размерами комплексообразователя и лигандов.

Нейтральные комплексные соединения - неэлектролиты, в водных растворах не диссоциируют.

Задачи и упражнения

Пример 1. Назовите следующее комплексное соединение K₃[Co(NO₂)₆]. Определить в нём заряд иона-комплексообразователя и координационное число.

Решение:

1. Исходя из химической формулы, можно определить заряд внутренней сферы, которая связана с тремя ионами К⁺. Следовательно: [Co(NO₂)₆]^3-.

Координационное число – 6.

Лиганд в данном комплексе – кислотный остаток NO₂^-.

Заряд комплексного иона равен алгебраической сумме зарядов иона-комплексообразователя и лигандов, следовательно:

Заряд иона-комплексобразователя равен заряду внутренней сферы минус сумма зарядов лигандов: -3 - 6·(-1) = +3, т.е. Со³⁺.

2. K₃[Co(NO₂)₆] – гексанитрокобальтат(III) калия

Пример 2. Написать уравнения первичной диссоциации комплексного соединения [Ni(NH₃)₆]SO₄.

Решение: [Ni(NH₃)₆]SO₄ ↔ [Ni(NH₃)₆]²⁺ + SO₄^2-.

Пример 3. Написать уравнение вторичной диссоциации и формулу константы нестойкости комплексного иона тетрахлороаурата (III).

Решение

1. По названию составим формулу комплексного иона: [AuCl₄]^-.

2. Уравнение диссоциации этого иона: [AuCl₄]^- ↔ Au³⁺ + 4Cl^-.

3. Константа нестойкости этого иона:

.

Вопросы для самопроверки

1. Какие соединения называются комплексными?

2. Какие частицы могут выполнять роль лиганда?

3. Что такое координационное число и как его значение связано с зарядом иона-комплексообразователя?

4. Какие химические элементы могут выполнять роль комплексообразователя?

5. Что такое константа нестойкости и что она характеризует?

6. В каком случае внутренняя сфера будет анионом?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: