Номер 2, страница 84 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 12. Комплексные соединения. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 2, страница 84.

Условие.

2. Что называют лигандом? Приведите примеры наиболее распространенных лигандов.

Решение.

Решение 2.

В координационной химии лигандом (от лат. ligare — связывать) называют атом, ион или молекулу, которые связаны с центральным атомом (или ионом), называемым комплексообразователем, и образуют вместе с ним комплексное соединение. Связь между лигандом и центральным атомом обычно является донорно-акцепторной. Лиганд выступает в роли донора (основания Льюиса), предоставляя одну или несколько своих электронных пар для образования связи, а центральный атом — в роли акцептора (кислоты Льюиса), предоставляя для этих пар свободные атомные орбитали.

Способность лиганда образовывать одну или несколько связей с центральным атомом называется дентатностью. По этому признаку лиганды классифицируют:

• Монодентатные лиганды: образуют одну связь с центральным атомом. Они имеют один донорный центр.
• Полидентатные (или хелатирующие) лиганды: образуют несколько связей с одним и тем же центральным атомом, захватывая его подобно клешне (от греч. chele — клешня). Если лиганд образует две связи, его называют бидентатным, три — тридентатным и так далее.

Примеры наиболее распространённых лигандов:

1.Монодентатные лиганды:

• Нейтральные молекулы:
  • Вода (аква-лиганд): $H_2O$
  • Аммиак (аммин-лиганд): $NH_3$
  • Оксид углерода(II) (карбонил): $CO$
  • Оксид азота(II) (нитрозил): $NO$
  • Пиридин: $C_5H_5N$

• Анионы:
  • Галогенид-ионы: фторид-ион $F^-$ (фторо), хлорид-ион $Cl^-$ (хлоро), бромид-ион $Br^-$ (бромо), иодид-ион $I^-$ (иодо)
  • Гидроксид-ион: $OH^-$ (гидроксо)
  • Цианид-ион: $CN^-$ (циано)
  • Тиоцианат-ион: $SCN^-$ (тиоцианато) или $NCS^-$ (изотиоцианато) — это амбидентатный лиганд, так как может координироваться через атом серы или азота.
  • Нитрит-ион: $NO_2^-$ (нитро, если связь через N; нитрито, если связь через O) — также амбидентатный.

2.Полидентатные (хелатирующие) лиганды:

• Бидентатные:
  • Этилендиамин (en): $H_2N-CH_2-CH_2-NH_2$. Координируется через два атома азота.
  • Оксалат-ион (ox): $C_2O_4^{2-}$. Координируется через два атома кислорода.
  • 2,2'-Бипиридин (bipy).

• Гексадентатные (6-координационные):
  • Этилендиаминтетраацетат-ион (ЭДТА): $[(OOC-CH_2)_2N-CH_2-CH_2-N(CH_2-COO)_2]^{4-}$. Это один из самых известных и широко используемых хелатирующих агентов, способный образовывать очень прочные комплексы с ионами многих металлов.

Ответ: Лигандом в химии называют ион или молекулу, которые связываются с центральным атомом-комплексообразователем, предоставляя ему электронные пары для образования донорно-акцепторной связи. Наиболее распространенными лигандами являются нейтральные молекулы, такие как вода ($H_2O$) и аммиак ($NH_3$), анионы, такие как хлорид-ион ($Cl^-$) и цианид-ион ($CN^-$), а также полидентатные лиганды, например, этилендиамин ($H_2N-CH_2-CH_2-NH_2$) и ЭДТА.