II .9. Значение и применение комплексных соединений.

1. Знание строения и свойств комплексных соединений необходимо в методе анализа - комплексонометрии при определении ионов: Zn2+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Cd2+.

p Комплексонометрический метод основан на реакции комплексообразования катионов металлов с комплексонами.

Комплексонами являются, например,

 

А) этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУК) – четырехосновная кислота:

HOOCCH2 CH2COOH

\ /

N-CH2-CH2 – N

/ \

HOOCCH2 CH2COOH (H4Y –сокращенное название)

Б) трилон Б – двузамещенная натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты- Na2H2Y. Распространенное название этого комплексона – ЭДТА (этилендиаминтетраацетат). Максимальная дентатность его равна шести и при образовании комплексных соединений – комплексонатов возникает несколько хелатных циклов, поэтому комплексы обладают высокой устойчивостью. Ион металла М2+ (например, Са2+ и Мg2+) замещает в ЭДТА два атома водорода карбоксильных групп и связывается еще с атомами азота донорно-акцепторной связью:

O=C-O O-C=O

| \ / |

| M |

H2C CH2

\ /

N N

/ \

HOOCH2C CH2COOH

H2 C CH2

Металл 3+ замыкает еще одно кольцо с СООН- группой.

2. Некоторые органические вещества могут использоваться как лиганды для связывания вредных ионов и выведения их из организма.

3. Комплексные соединения получаются во многих химических реакциях.

 

II.10. Кристаллогидраты солей можно рассматривать, как комплексные соединения. В водных растворах все ионы окружены молекулвми воды, то есть, гидратированы. Реализуя определенное координационное число, эти ионы существуют в виде комплексов, хотя часть молекул воды может быть во внешней сфере:

CuSO4∙5H2O - медный купорос - пятиводный кристаллогидрат сульфата меди (II).

Координационное число иона меди (Cu2+) = 4

Формула медного купороса в виде комплексного соединения:

[Cu(H2O)4]SO4∙H2O монокристаллогидрат пентааквамеди (II) cульфата

II.11. Двойные соли. KAl(SO4)2 - сульфат калия, алюминия.

Имеют ионную связь (между атомами металлов и кислорода) и ковалентную связь (между атомами неметаллов). В твердом состоянии эти соли можно отнести к комплексным соединениям в твердом состоянии. В растворах же такие соли полностью диссоциируют на ионы.

K-O O

\ //

S

/ \\

O O

Al –O O à K+ + Al3+ + 2 SO42-

\ //

S

/ \\

O O

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Названия некоторых лигандов

формула название формула название
CH3COO- -ацетато CN- -циано
CO32- -карбонато H- -гидридо
SO42- -сульфато SO32- -сульфито
C2O42- -оксалато H2O -аква
SCN- -тиоцианато (роданидо) NH3 NO2 -аммин нитрито (нитро)
NO2- (-ONO) -нитро (нитрито) CO -карбонил
OH- -гидроксо Вr -бромо
S2- -тио Cl- -хлоро
SO3S2- -тиосульфато F- -фторо

 

Таблица растворимости неорганических соединений

H+ NH4+ K+ Na+ Ag+ Ba2+ Ca2+ Sr2+ Mg2+ Zn2+ Cu2+ Hg2+ Pb2+ Fe2+ Sn2+ Mn2+ Bi3+ Fe3+ Al3+
OH-   Р Р Р - P М М Н Н Н - Н Н Н Н Н Н Н
Cl- Р Р Р Р Н Р Р Р Р Р Р Р Н Р Р Р - Р Р
Br- Р Р Р Р Н Р Р Р Р Р Р Р Н Р Р Р - Р Р
I- Р Р Р Р Н Р Р Р Р Р Р Р Н Р Р Р - Р Р
NO3- Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р - Р Р Р Р
S2- Р Р Р Р Н Р М Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н - -
SO32- Р Р Р Р М Н Н Н Н Н Н Н Н Н - Н Н - -
SO42- Р Р Р Р М Н М Н Р Р Р Р Н Р Р Р - Р Р
CO32- Р Р Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н - Н Н - -
PO43- Р Р Р Р Н Н Н Н М Н Н Н Н Н Н Н Н М Н
SiO32- Н - Р Р - Н Н Н Н Н Н - Н Н - Н - Н Н
С H3COO- Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р - Р - Р М

 

Ряд напряжений металлов

Cs Li K Rb Sr Ba Ca Na Mg Be Al Zn Cr W Fe Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Ag Hg Pt Au

 

КЛАССИФИКАЦИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ПРОСТЫЕ СЛОЖНЫЕ

             
 
     

Металлы Неметаллы

Оксиды Гидроксиды Бескислородные Соли

Na, Ag, Fe S, Br2, O2, He, кислоты

и др. и др.

H2S, HCl, HCN и др.

Несолеобразующие Солеобразующие Простые Сложные

(безразличные, индефферентные)

Средние Основные Двойные Комплексные

CO, SiO, NO, N2O

Na2S, MgOHCl KAl(SO4)2 Na3[AlF6]

Основные Амфотерные Кислотные

Кислые Смешанные

Na2O, CaO, ZnO, BeO CO2, SO2, FeO CuO, MnO Al2O3, MnO2 N2O5 Mn2O7 NaHCO3 Ca - Cl

и др. и др. и др. \OCl

(CaOCl2)

Основные Амфотерные Кислотные

 

NaOH, Zn(OH)2, H2SO4, HNO3

Fe(OH)2,, Al(OH)3 и др.

и др. и др.

Кислоты

Бинарные соединения (состоящие из двух элементов) других классов: пероксиды (Na2O2, BaO2 и др.- соли пероксида водорода (H2O2), аммиак, карбиды (CaC2, Al2C3, Fe3C), нитриды (Li3N), фосфиды (Сa3P2), надпероксиды (KO2)