Номер 3, страница 69 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 2. Химическая связь и строение вещества. Параграф 9. Комплексные соединения - номер 3, страница 69.

Условие.

3. Расскажите о классификации комплексных соединений по признаку заряда комплексного иона и природы лиганда.

Решение.

Решение 2.

Комплексные соединения классифицируют по различным признакам. Наиболее распространенными являются классификации по заряду комплексного иона и по природе лигандов, координированных вокруг центрального атома.

Классификация по признаку заряда комплексного иона

В зависимости от суммарного заряда внутренней координационной сферы (комплексного иона, записываемого в квадратных скобках) различают три типа комплексных соединений:

• Катионные комплексы. Внутренняя сфера имеет положительный заряд. Внешняя сфера в таких соединениях представлена анионами. При диссоциации в растворе такой комплекс распадается на комплексный катион и анионы внешней сферы.

  Пример: сульфат тетраамминмеди(II) $ [Cu(NH_3)_4]SO_4 $. При диссоциации образуется комплексный катион $ [Cu(NH_3)_4]^{2+} $ и сульфат-анион $ SO_4^{2-} $.

  $ [Cu(NH_3)_4]SO_4 \rightleftharpoons [Cu(NH_3)_4]^{2+} + SO_4^{2-} $

• Анионные комплексы. Внутренняя сфера имеет отрицательный заряд. Внешняя сфера представлена катионами. При диссоциации образуется комплексный анион и катионы внешней сферы.

  Пример: гексацианоферрат(II) калия $ K_4[Fe(CN)_6] $. При диссоциации образуется комплексный анион $ [Fe(CN)_6]^{4-} $ и катионы калия $ K^+ $.

  $ K_4[Fe(CN)_6] \rightleftharpoons 4K^+ + [Fe(CN)_6]^{4-} $

• Нейтральные комплексы. Внутренняя сфера электронейтральна (суммарный заряд равен нулю). Такие соединения не имеют внешней сферы и не диссоциируют в растворах на ионы. Они часто являются летучими и плохо растворимыми в воде.

  Примеры: тетракарбонилникель(0) $ [Ni(CO)_4] $, дихлородиамминплатина(II) $ [Pt(NH_3)_2Cl_2] $.

Классификация по природе лиганда

В зависимости от химической природы частиц, выступающих в роли лигандов (частиц во внутренней сфере), комплексы делят на несколько групп:

• Аквакомплексы. Лигандами являются молекулы воды $ H_2O $.

  Пример: хлорид гексааквакобальта(II) $ [Co(H_2O)_6]Cl_2 $.

• Аммиакаты. Лигандами являются молекулы аммиака $ NH_3 $.

  Пример: гидроксид диамминсеребра(I) $ [Ag(NH_3)_2]OH $.

• Ацидокомплексы. Лигандами являются анионы (кислотные остатки), например, $ F^- $, $ Cl^- $, $ CN^- $, $ SCN^- $, $ NO_2^- $.

  Пример: гексафтороалюминат натрия (криолит) $ Na_3[AlF_6] $.

• Гидроксокомплексы. Лигандами являются гидроксид-ионы $ OH^- $.

  Пример: тетрагидроксоцинкат натрия $ Na_2[Zn(OH)_4] $.

• Карбонилы. Лигандами являются молекулы оксида углерода(II) $ CO $.

  Пример: пентакарбонилжелезо(0) $ [Fe(CO)_5] $.

• Хелатные (внутрикомплексные) соединения. Лигандами выступают полидентатные молекулы или ионы, которые связываются с центральным атомом через несколько своих атомов, образуя циклы. Это приводит к повышенной устойчивости комплекса (хелатный эффект).

  Пример: комплекс меди(II) с этилендиамином ($ NH_2-CH_2-CH_2-NH_2 $, обозначается как en) $ [Cu(en)_2]SO_4 $.

• Комплексы со смешанными лигандами. Внутренняя сфера содержит лиганды разной природы.

  Пример: хлорид хлоропентаамминкобальта(III) $ [Co(NH_3)_5Cl]Cl_2 $, где лигандами являются и аммиак, и хлорид-ион.

Ответ: Комплексные соединения классифицируют по двум основным признакам: по заряду комплексного иона и по природе лигандов. По заряду комплексного иона выделяют катионные (например, $ [Cu(NH_3)_4]^{2+} $), анионные (например, $ [Fe(CN)_6]^{4-} $) и нейтральные (например, $ [Ni(CO)_4] $) комплексы. По природе лигандов различают аквакомплексы (лиганд $ H_2O $), аммиакаты (лиганд $ NH_3 $), ацидокомплексы (лиганды – анионы кислот), гидроксокомплексы (лиганд $ OH^- $), карбонилы (лиганд $ CO $), хелатные комплексы (с полидентатными лигандами) и комплексы со смешанными лигандами.