Глава 5

РАВНОВЕСИЯ К0МПЛЕКС00БРА30ВАНИЯ

5.1. Понятие о комплексном соединении

Чаще всего комплексомназывают частицу, образованную в ре­зультате донорно-акцепторного взаимодействия атома (иона), на­зываемого центральным атомом (ионом), или комплексообразовате- лем, и заряженных или нейтральных частиц (лигандов). Комплексо- образователь и лиганды должны быть способны к самостоятельно­му существованию в среде, где происходит реакция комплексообразо- вания.

комплексообразователь лиганды

i I

K3[Fe(CN)6]

ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ 3

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 9

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ 25

РАВНОВЕСИЯ К0МПЛЕКС00БРА30ВАНИЯ 76

о 84

РАВНОВЕСИЯ «ОСАДОК-РАСТВОР» 126

p = go = [AB] = P[A][B] = pKg [A][B] L0 S 131

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ 141

РАВНОВЕСИЯ 141

n y n a C 160

В состоянии равновесия AG = 0, AE = 0 и E Ox1 / Red1 = EOx2 / Re d2 162

ПРОБООТБОР И ПР0Б0П0ДГ0Т0ВКА 86

МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ 98

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХЕМОМЕТРИКА 127

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИТРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ 187

АНАЛИЗА 187

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ 206

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ В НЕВОДНЫХ СРЕДАХ 166

КОМПЛЕКСОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ 180

P'ZnY2-' (1 + f) 180

ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ 201

МЕТОДЫ 212

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО 212

ТИТРОВАНИЯ 212

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА 242

АБСОРБЦИОННЫЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА 237

ЭМИССИОННЫЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА 277

ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 292

ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 302

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА. КОНДУКГОМЕТРИЯ 331

ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА 346

ОГЛАВЛЕНИЕ 368

(комплексная частица)

Реакцию комплексообразования можно рассматривать как реак­цию взаимодействия кислоты и основания Льюиса.

Mⁿ⁺+ L^-г ML^(n-1)+

\ t

комплексообразователь _ли_ганд

(кислота Льюиса) (основание Льюиса)

Количественной характеристикой способности комплексообра- зователя и лиганда участвовать в донорно-акцепторном взаимодейст­вии при образовании комплексной частицы являются, соответственно, координационное число и дентатность.

Дентатностью лиганданазывается число донорных центров (неподелённых электронных пар либо п-связей) лиганда, участвующих в донорно-акцепторном взаимодействии при образовании комплекс­ной частицы.

Лиганды бывают:

монодентатными(СГ,H₂O, NH₃),

2

5.2. Классификация комплексных соединений

бидентатными(C₂O₄ ", этилендиамин, 1,10-фенантролин)полидентатными.

! OOC^CH^.v, ,-.-.>CH₂^COO!

WcH_rcHi-N_xiг-------™;

! OO^rCH^" CH^COO ji ; i '

гексадентатный лиганд

Координационным числомназывается число донорных цен­тров лигандов, с которыми взаимодействует данный центральный атом (ион).

комплексы с монодентатными лигандами					комплексы с полидентатными лигандами
	КЧ = число лигандов		КЧ = число лигандов • дентатность

[Ag(NH3)2]+[Ag^Os^]^3-

I / I/

КЧ = 2 КЧ = 2 - 2=4

у Ag+ максимальноеКЧ равно 4,характеристическоедля аммиачных комплексов - 2

HgCl2

Соединения, образующиеся при взаимодействии насыщенных по координационному числу внутрисферных комплексов и любых частиц, находящихся во внешней сфере, называются внешнесферными ком­плексами.

Например (внутрисферные комплексные частицы выделены по­лужирным шрифтом):

[(C₄H9)N4]2[Co(SCN)4]; [Ba(OH)d •RSO3; ^d^he^^^^O^, (phen - фенантролин); / +\

[SbCl₆]-

fll

При образовании внешнесферного комплекса центральный ион не образует новой химической связи, взаимодействие происходит ме­жду лигандами внутренней сферы и частицами внешней сферы. Внешнесферные комплексы отличаются от обычных ионных пар (ионных ассоциатов) тем, что последние образуются в результате только электростатического взаимодействия полностью или частично сольватированных ионов, в то время как при образовании внешне- сферных комплексов происходит образование ковалентной связи, во­дородной связи, имеет место ион-дипольное, гидрофобное взаимодействие и др.

Циклические комплексные соединения катионов металлов с по- лидентатными лигандами (обычно органическими), в которых цен­тральный ион металла входит в состав одного или нескольких циклов, называются хелатами.

H

H

H H

\ /

2+

HH

ON

^ /^с\ ^

NO H H

O

/

N

N

V ⁷

/^с\

NN / \ / \

H H H H

O

!

внутрикомплексные соединения

Ковалентные связи, образованные по донорно-акцепторному механизму, часто обозначают стрелкой показывающей переход электронов от донорно- го центра лиганда к иону металла. Поскольку такие связи ничем не отличаются от обычных ковалентных связей, то их можно обозначать и простой чёрточкой.