Номер 1, страница 120, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Какие вещества относят к комплексным соединениям, каковы их составы строение?

Комплексные соединения — это химические соединения, которые содержат центральный атом или ион (называемый комплексообразователем), окружённый и связанный с несколькими другими ионами или молекулами, называемыми лигандами. Эти компоненты вместе образуют комплексную частицу, которая способна существовать как единое целое в растворе или в кристаллической решетке. Основоположником учения о комплексных соединениях является Альфред Вернер, создавший координационную теорию.

Состав комплексных соединений

В соответствии с координационной теорией, в состав любого комплексного соединения входят следующие части:

• Комплексообразователь (центральный атом). Это, как правило, катион металла (чаще всего d-элемента, например, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ag^+$), который выступает в роли акцептора (приемника) электронных пар.
• Лиганды. Это нейтральные молекулы (например, вода $H_2O$, аммиак $NH_3$) или анионы (например, хлорид-ион $Cl^-$, цианид-ион $CN^-$), которые являются донорами (поставщиками) электронных пар для образования связи с центральным атомом.
• Внутренняя координационная сфера. Это центральный атом вместе с непосредственно связанными с ним лигандами. В химических формулах внутреннюю сферу заключают в квадратные скобки. Например, в гексацианоферрате(II) калия $K_4[Fe(CN)_6]$ внутренняя сфера — это комплексный ион $[Fe(CN)_6]^{4-}$.
• Координационное число. Это число лигандов во внутренней сфере, то есть число связей, образованных центральным атомом. В ионе $[Fe(CN)_6]^{4-}$ координационное число железа равно 6.
• Внешняя сфера. Состоит из ионов, которые не входят во внутреннюю сферу, но связаны с ней ионной связью и компенсируют её заряд, обеспечивая электронейтральность всего соединения. В примере $K_4[Fe(CN)_6]$ ионы калия $K^+$ образуют внешнюю сферу. Некоторые комплексы, являясь электронейтральными, не имеют внешней сферы, например, диамминдихлороплатина(II) $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$.

Строение комплексных соединений

Строение комплексных соединений определяется характером химической связи и пространственным расположением его частей. Основу строения составляет координационная (или донорно-акцепторная) связь между центральным атомом-акцептором и лигандами-донорами.

Пространственная геометрия внутренней сферы зависит от координационного числа:

• Координационное число 2: Линейное строение. Лиганды расположены по прямой линии с центральным атомом. Пример: ион диамминсеребра(I) $[Ag(NH_3)_2]^+$.
• Координационное число 4: Наиболее распространены две конфигурации: тетраэдрическая (лиганды в вершинах тетраэдра, например, в $[Zn(NH_3)_4]^{2+}$) и квадратно-планарная (лиганды и центральный атом лежат в одной плоскости в вершинах и центре квадрата, например, в $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$).
• Координационное число 6: Подавляющее большинство таких комплексов имеет октаэдрическое строение. Лиганды располагаются в вершинах октаэдра, в центре которого находится комплексообразователь. Примеры: $[Fe(CN)_6]^{4-}$, $[Co(H_2O)_6]^{2+}$.

Сложное пространственное строение обуславливает существование различных видов изомерии для комплексных соединений (например, геометрической и оптической).

Ответ: К комплексным соединениям относят вещества, содержащие комплексную частицу (внутреннюю сферу), которая состоит из центрального атома-комплексообразователя и окружающих его лигандов. Состав комплексного соединения включает комплексообразователь (чаще ион металла), лиганды (молекулы или ионы), внутреннюю и (часто) внешнюю координационные сферы. Строение определяется координационным числом, характером донорно-акцепторной связи и имеет определённую пространственную геометрию (линейную, тетраэдрическую, октаэдрическую и др.).