Номер 2, страница 68 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 2. Химическая связь и строение вещества. Параграф 9. Комплексные соединения - номер 2, страница 68.

Условие.

2. Какие комплексные соединения называют хелатами? В чём заключаются особенности их строения?

Решение.

Решение 2.

Какие комплексные соединения называют хелатами?
Хелатами (или внутрикомплексными соединениями) называют комплексные соединения, которые образуются в результате взаимодействия иона-комплексообразователя (обычно ион металла) с полидентатными лигандами. Полидентатные лиганды — это молекулы или ионы, способные координироваться с центральным атомом через два или более донорных атома. Сам процесс образования хелата называется хелатированием, а лиганд — хелатирующим агентом. Название «хелат» происходит от греческого слова $ \chi \eta \lambda \acute{\eta} $ (chele), что означает «клешня», так как лиганд как бы «захватывает» ион металла в клешню.
Ответ: Хелаты — это комплексные соединения, образуемые ионом металла и полидентатным лигандом, который связывается с ионом металла в двух или более точках, образуя циклическую структуру.

В чём заключаются особенности их строения?
Главной особенностью строения хелатных комплексов является наличие одного или нескольких гетероциклических колец (циклов), в состав которых входит центральный ион металла. Эти циклы образуются за счет того, что полидентатный лиганд присоединяется к иону-комплексообразователю одновременно несколькими своими донорными атомами. Основные особенности строения: 1) циклическая структура, в которой атомы лиганда и центральный ион металла образуют замкнутую цепь (хелатный цикл); 2) полидентатность лиганда, то есть наличие у лиганда нескольких ($ \ge 2 $) донорных центров (например, атомов N, O, S), способных образовывать координационные связи с одним и тем же центральным ионом; 3) повышенная устойчивость по сравнению с комплексами с монодентатными лигандами (это явление называется хелатным эффектом), причём наиболее устойчивыми являются 5- и 6-членные хелатные циклы.
Примером может служить комплекс, образованный ионом меди(II) $Cu^{2+}$ и этилендиамином $NH_2-CH_2-CH_2-NH_2$ (en). Каждый из двух атомов азота в молекуле этилендиамина образует донорно-акцепторную связь с ионом меди, в результате чего образуется устойчивый пятичленный цикл. Формула комплекса: $[Cu(en)_2]^{2+}$.
Ответ: Особенность строения хелатов заключается в их циклической структуре, где центральный ион металла включен в одно или несколько колец, образованных полидентатным лигандом. Это приводит к повышенной термодинамической устойчивости таких комплексов (хелатный эффект).