ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Комплексообразование из "Учебник общей химии 1963" Между тем опыт показывает, что присоединение все же имеет место. [c.242] Из схемы вытекает, что азот аммиака перетягивает к себе ион водорода от хлора. В противоположность химическим реакциям, ведущим к возникновению обычных валентных связей (III 4), рассматриваемый процесс не сопровождается образованием новых электронных пар (или, по Косселю, переходом электронов). [c.242] Подобные хлористому аммонию молекулярные соединения определенного состава, образование которых из более простых молекул не связано с возникновением новых электронных пар, называются комплексными. В качестве отдельно рассматриваемой составной части ряда сходных комплексных соединений часто бывает целесообразно выделять комплексный ион. Например, комплексный ион NH/ содержится во всех солях аммония, которые сами являются комплексными соединениями. [c.242] В основе другого подхода лежит допущение существования так называемой донорно-акцепторной (иначе, координативной) связи По этим представлениям. обладающие свободными электронными парами атомы имеют тенденцию использовать их для связи с дпугими частицами. Вместе с тем не обладающие законченной электронной конфигурацией атомы имеют тенденцию пополнить свой внешний электронный слой путем использования чужих электронных пар.. Атомы первого типа носят название доноров, второ -о — акцепторов Если обе тенденции выражены достаточно сильно, то между атомами возникает связь за счет электронной пары донора Например, образование иона NH4 происходит за счет свободной электронной пары атома N и имеет место потому, что азот аммиака является лучшим донором, чем ион хлора. [c.242] Из пих схем видно, что оба процесса различаются происхождением связующей электронной пары, но сами образующиеся в конечном счете связи однотипны (и имеют более или менее четко выраженный ковалентный ха-рактер). [c.243] Как видно из схемы, последовательно сближающиеся частицы первоначально взаимодействуют яруг с другом только электростатически. Если по каким-либо причинам дальнейшее сближение невозможно, то дело этим практически ограничивается. Напротив, если частицы могут подойти друг к другу достаточно близко (на расстояние, не слишком превышающее сумму радиусов непосредственно сближающихся атомов), то становится возможным образование обычных ковалентных и донорно-акцепторных связей. Прочность последних и их относительное значение в общей энергии комплексной связи все более возрастают по мере дальнейшего сближения частиц. [c.243] Из изложенного следует, что в общем случае комплексную связь можно рассматривать как сочетание электростатической и донорно-акпепторной. Лишь тогда, когда значение какого-либо из этих видов взаимодействия настолько доминирует, что практически допустимо считаться только с ним, становится приближенно правильной одна из рассмотренных выше трактовок. [c.243] Приведенная схема образования ЫН4С1 наглядно показывает, что центральное положение в этом комплексном соединении занимает азот. Такой центральный атом (или ион) называется комплексообразователем. Другие составные части рассматриваемого комплексного соединения по отношению к комплексообразо-вателю расположены различно в то время как водороды непосредственно связаны с ним (находятся во внутренней сфере комплекса), ион. хлора более удален (находится во внешней сфере) и, следовательно, связан значительно слабее. Различие между внутренней и внешней сферами часто оттеняют в формулах тем, что заключают первую (вместе с комплексообразователем) в квадратные скобки. Например, написание хлористого аммония в комплексной форме будет [ЫН4]С1. Как эта формула, так и приведел-ная выше схема подчеркивают полную равноправность всех четырех расположенных около азота водородов, независимо от того, какой именно из них заключался в первоначально взятом аммиаке и какой был присоединен впоследствии. [c.243] Наоборот, разложение солей аммония на аммиак и кислоту идет тем легче, чем сильнее кисяотный остаток притягивает ион водорода (т. е. чем кислота слабее). Поэтому, например, NH4 I разлагается только около 300 X, тогда как свободный NH4OH совершенно неустойчив уже при обычной температуре. [c.244] Образование комплексных соединений рассматривалось выше на примере аммонийных солей, где комплексообразователем является азот аммиака. Однако значительно чаще приходится иметь дело с комплексообразованием около свободных ионов. [c.244] Для рассмотрения этого случая обратимся прежде всего к взаимодействию ионов с молекулами воды. Как уже отмечалось ранее (V 4), под действием создаваемого ионом электрического поля молекулы воды определенным образом ориентируются и затем притягиваются к иону противоположно заряженным концом диполя. За счет такого притяжения в растворе образуется гидратированный ион. Допустим теперь, что раствор все более концентрируется. На известной стадии из него станут выделяться кристаллы растворенного вещества, заключающие в своем составе и рассматриваемый ион. Если при этом непосредственно окружающие его в растворе молекулы воды связаны с ним непрочно, то вода не войдет в состав кристалла. Напротив, если связь иона с молекулами воды достаточно прочна, то в состав кристалла он войдет с некоторым числом молекул кристаллизационной воды. В результате получится кристаллогидрат данного вещества, представляющий собой по существу комплексное соединение. Например, фиолетовый кристаллогидрат СгС1з-6Н20 является в действительности комплексным соединением [Сг(ОН2)б]С1з, в котором около комплексообразователя (Сг ) удерживаются во внутренней сфере шесть молекул воды. Подобным же образом как комплексные соединения следует рассматривать и многие другие кристаллогидраты солей. [c.244] С другой стороны, заряд комплексного иона должен численно равняться суммарному заряду ионов внешней сферы и быть противоположным ему по знаку. Отсюда опять-таки легко определить заряд комплексного иона. Например, у K2[Pt i6] во внешней сфере находятся два положительно заряженных иона калия. Следовательно, сам комплексный ион имеет два отрицательных заряда. [c.246] Зная состав комплексного соединения, легко найти и заряд комплексообразователя он должен быть численно равен и противоположен по знаку алгебраической сумме зарядов всех остальных входящих в формулу ионов. Например, для К2[Р1С1б] эта сумма равна (2 + ) + (6—) = (4—). Следовательно, комплексообразователь (Р1) в данном соединении положительно четырехвалентен. [c.246] Отсюда видно, что второй комплекс гораздо устойчивее первого. [c.246] Вернуться к основной статье