Реакції комплексоутворення

    7) Комформ ізомерія - здатність комплексів змінювати форму координаційного поліедра, наприклад, переходити з квадратно-площинної конфігурації у тетраедричну.

    8) Лігандна - зумовлена існуванням комплексів з ізомерними формами лігандів. Наприклад, до складу комплексу [Pt(NH₂C₆H₄COO)₂C1₂] можуть входити 0-, т- і п-амінобензойні кислоти.

    9) Сумарна ізомерія виникає тоді, коли сполуки однакового складу містять у внутрішній сфері зовсім різні ліганди, наприклад: [Co(NH₃)₄NO₃C1O₃]Cl   і [Co(NH₃)₄NO₂C1O₄]Cl

    10) Координаційна полімерія спостерігається за умови, що сполуки однакового складу відрізняються різною молярною масою ( димери, тримери і так далі ): [Pt(NH₃)₂C1₂] [Pt(NH₃)₄][PtC1₄] та [Pt(NH₃)₃Cl]₂[PtC1₄].

    Крім  впливу комплексоутворення на властивості  лігандів і центрального атома спостерігається  і взаємний вплив лігандів у комплексах. Найбільше цей вплив виявляється  при розміщенні лігандів у трансположенні один відносно одного. Природно, що ефект  зміни реакційної здатності ліганда  залежно від природи іншого ліганда  може виникати лише в квадратно-площинних  і октаедричних комплексах, здатних  існувати у вигляді цис- і трансізомерів.[3]

    Правило трансвпливу (Черняєв, 1927) полягає в  тому, що взаємний вплив спричинює  послаблення або посилення зв'язку лігандів, які займають трансположення, з центральним атомом.

    При трансположенні двох лігандів той, що стоїть праворуч, сприяє вилученню  з внутрішньої сфери ліганда, що стоїть ліворуч. І навпаки, ліганди  початку ряду закріплюють ліганди  кінця ряду. Найбільший трансвплив має той ліганд, який здатний утворювати міцний зв'язок з центральним атомом.

    Згідно  з правилом трансвпливу заміна однієї молекули амоніаку іоном хлору в [Pt(NH₃)₄]²⁺ зумовлює послаблення зв'язку молекули амоніаку в трансположенні, яка й заміщується другим іоном хлору. Заміна ж іона хлору на амоніак в [PtC1₄]^2- спричинює закріплення хлору, розміщеного в трансположенні, до заміщеного. Тому друга молекула амоніаку заміщає один з двох іонів хлору, що перебувають у трансположенні один відносно одного.

    Для розпізнання цис- і трансізомерів  можна скористатися різною хімічною властивістю координованих груп. Зокрема, при дії тіосечовини  (Thio) на цисізомер [Pt(NH₃)₂C1₂] у реакцію вступають чотири молекули Thio, а на трансізомер - тільки дві (правило Курнакова).[8]

    Комплекс, що містить дві молекули Thio в цисположенні, не утворюється, оскільки великий трансвплив Thio на молекули амоніаку робить їх дуже рухливими і вони легко заміщуються на молекули Thio. Правило трансвпливу відіграло важливу роль у розробці методів синтезу просторових ізомерів.

    Відомі  випадки цисвпливу лігандів ( Грінберг, 1959). Наприклад, при заміні в комплексі [PtC1₄] другого хлорид-іона на молекулу амоніаку швидкість реакції майже втричі перевищує швидкість заміщення першого іона хлору. При цьому друга молекула амоніаку набуває цисвпливу першої.[5] 
 

    Значення  комплексних сполук, їх застосування.

    1.  В аналітичній хімії для якісного і кількісного аналізу.

    2.   Для розділення елементів, які близькі за властивостями.

    3.  У гальванотехніці для одержання металічних покриттів ( захист від корозії).

    4.  Для електролітичного виділення металів.

    5. Як каталізатори, бо вони легко утворюються і розпадаються. Комплексні сполуки відіграють важливу роль в житті живих організмів.

    Гемоглобін - це комплекс йону феруму і піролу ( 5-членний гетероцикл).

    Хлорофіл - комплекс тих же лігандів з йоном  магнію. Деякі вітаміни є внутрішньо-комплексними сполуками. Важливу роль відіграють в процесах транспорту йонів металів  з ґрунту в рослини.

    Комплексні  сполуки та комплексоутворення широко використовують у якісному аналізі  та синтезі для розділення й добування  рідкісних металів, у медицині тощо.

    Комплексні  сполуки використовуються для допінг-контролю. Важливу роль у розвитку комплексних  сполук відіграли Л. О. Чугаєв, І. І. Черняєв, О. А. Грінберг, А. М. Голуб, А. К. Бабко, К. Б. Яцимирський та інші. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Висновки

    Знання  про сутність, природу виникнення комплексних сполук важливе в  практичній роботі педагога, хіміка.

    Для з'ясування суті комплексних сполук важливо виділити його основні ознаки, сформулювати необхідні й достатні умови його виникнення. Доцільно будь-яку  комплексну сполуку розглядати в  статиці ( як систему взаємозалежних структурних елементів) і в динаміці ( як процес).

    Комплексні, або координаційні сполуки - це складні  сполуки, що утворюються внаслідок  взаємодії між собою більш  простих неорганічних речовин: солей, кислот, основ.

    Для опису хімічного зв'язку в комплексних  сполуках використовують

З підходи:

    Теорія  валентного зв'язку ( ТВЗ). Метод молекулярних орбіталей ( ММО). Теорія кристалічного поля ( ТКП). Всі ці підходи доповнюють один одного і використовуються в залежності від того, яка комплексна сполука розглядається.

    В ЗО роках XX століття підходи до опису хімічного зв'язку в комплексних сполуках розроблені Полінгом, згідно чого хімічний зв'язок в комплексних сполуках з позиції теорії валентного зв'язку включає такі положення:

    Центральний йон зв'язаний з лігандами донорно-акцепторним  ковалентним зв'язком, де функцію  донора виконують ліганди.

    Перед утворенням хімічного зв'язку атомна орбіталь центрального йона гібридизується. Тип гібридизації залежить від числа і природи, а також електронної структури лігандів. Тип гібридизації визначає геометрію утворених структур.

    В молекулі комплексної сполуки може бути і додаткове зв'язування центрального йона за рахунок перекривання вільних  орбіталей ліганда і центрального йона, де виникають пі-звязки поряд  з уже сформованими сигма-звязками.

    Якщо  у комплексній сполуці є неспарений електрон, то вона буде парамагнітною. Йони зовнішньої сфери зв'язані з  внутрішньою сферою зв'язком, який близький до йонного. Отже, з точки зору ТВЗ: у внутрішній сфері зв'язок ковалентний полярний, а у зовнішній сфері - близький до йонного.

    Недоліки  ТВЗ в комплексних сполуках:

    Він не розглядає багато центральних  сполук, тому описує їх межі.

    Не  враховує збудженого стану атома, тому не пояснює і не передбачає оптичних властивостей комплексних сполук.

    Не  описує і не оцінює енергії зв'язку, тому не може пояснити чому комплекси  плоскотрикутникової та плоско квадратної конфігурації що є менш стабільними, енергетично існують і досить стійкі і не переходять в більш  стійкі (тетраедричні).

    У водних розчинах комплексні сполуки ( крім тих, що складаються з однієї внутрішньої сфери) дисоціюють практично  повністю, тобто є сильними електролітами.

    Внаслідок дисоціації у розчині з'являються  комплексні йони ( катіони або аніони). Значно меншою мірою розпадаються комплексні йони.

    Як  рівноважний процес розпад комплексного йона можна характеризувати константою рівноваги, що називається константою нестійкості комплексу.

    Комплексні  сполуки відіграють важливу роль в житті живих організмів. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Література

1.  Григорович О. В. Хімія повний курс. - X.: Видавництво «Ранок», 2010 р. - 400с.

2.  Глинка Н. Л. Общая химия. - Санкт-Петербург: Узд. «Химия», 1967 г.

3.  Середа А. С. Аналітична хімія. Якісний аналіз. - ЦУЛ, 2002 р.

4.  Телегус В. С. Основи загальної хімії. - Львів: видавництво «Світ», 2000Р-

5.  Некрасов В. В. Основы общей химии т.1. - Москва: Изд. «Химия», 1973 г.

6.  Некрасов В. В. Основи общей химии т.2. - Москва: Изд. «Химия», 1973 г.

7.  Знциклопедия для детей т. Химия. - Москва: Изд. «Аванта плюс», 2000 г.

8.  Гликина Ф. Б. и Ключников Н. Г. Химия комплексних соединений.

Учеб. Пособие  для пед. Ин-тов м., «Просвещение» 1967. 166с.

9.  Данильченко В. Є., Фрадіна Н. В. Хімія. Навч. Посібник.- X.: Країна мрій, 2003.-220с.

10.Григорович О. В. Хімія: Довідник/О. В. Григорович, Б. А. Мареха, О.

Ю. Мацаков. - X.: Факт, 2008. - 160с.

11. .Москаленко Л. М., Чамата Н. М. Хімія. X.: Країна мрій, 2004. - 60с. 12.Уткіна О. А. Хімія комплексних сполук. Харків: Країна мрій, 2006. -

64с.