Координационный комплекс

Координационный комплекс Определение координационного комплекса Координационный комплекс состоит из центрального атома или иона (координационный центр) и лигандов (комплексообразователи).   Лиганды могут […]

Координационный комплекс

  • Определение координационного комплекса

    • Координационный комплекс состоит из центрального атома или иона (координационный центр) и лигандов (комплексообразователи).  
    • Лиганды могут быть монодентатными (один атом-донор) или полидентатными (несколько атомов-доноров).  
    • Центральный атом или ион образует координационную сферу с лигандами.  
  • Номенклатура и терминология

    • Атом-донор связан с центральным атомом через координационные ковалентные связи.  
    • Полидентатные лиганды образуют хелатные комплексы.  
    • Координационное число отражает количество атомов-доноров.  
  • История

    • Координационные комплексы известны с зарождения химии.  
    • Бломстранд разработал теорию сложных ионных цепочек.  
    • Вернер усовершенствовал теорию, описав расположение лигандов в координационной сфере.  
  • Сооружения

    • Лиганды классифицируются как L или X в зависимости от количества электронов.  
    • L-лиганды образуют координатные ковалентные связи, X-лиганды — обычные ковалентные связи.  
    • Лиганды могут координироваться с атомами металлов через pi-связи.  
  • Геометрия

    • Координационные числа варьируются от двух до девяти.  
    • Геометрия зависит от размера, заряда и электронной конфигурации иона металла и лигандов.  
    • Наиболее распространенные геометрии: линейный, тригональная плоскость, четырехгранная плоскость, тригональный бипирамидальный, восьмигранный, пятиугольный бипирамидальный, квадратная антипризма, треугольная призма с тремя крышками.  
  • Альтернативные геометрии

    • Для пятикоординатных комплексов используется геометрический индекс τ.  
    • В системах с низким количеством электронов d определенные геометрии стабилизируются благодаря электронным эффектам.  
  • Стремление к двусторонней координации

    • Тригонально-пирамидальный для трехмерной координации  
    • Тригональная призма для шестикоординации  
  • Изомерия

    • Расположение лигандов фиксировано, но может изменяться в результате реакции  
    • Стереоизомерия: цис-транс-изомерия, лицево-меридиональная изомерия  
    • Оптическая изомерия: Λ- и Δ-изомеры  
    • Структурная изомерия: ионизационная, сольватная, изомерия связей, координационная  
  • Электронные свойства

    • Электронная структура определяется теорией кристаллического поля (CFT)  
    • Теория поля лигандов (LFT) и теория молекулярных орбиталей (MO)  
    • Цвет комплексов переходных металлов обусловлен электронными переходами  
    • Цвета комплексов лантаноидов обусловлены 4f-электронными переходами  
    • Магнетизм комплексов зависит от наличия неспаренных электронов  
  • Реактивность

    • Передача электронов: внутренняя и внешняя сферы  
    • Обмен лигандами: скорость дегенеративного обмена лигандами  
    • Лабильные комплексы: низкий заряд, антисвязывающие электроны, отсутствие ковалентности  
  • Структура и свойства Cr(III)

    • Cr(III) существует только в низкоспиновом состоянии (квартет)  
    • Высокая формальная степень окисления и отсутствие электронов на орбиталях  
    • Стабилизация поля лиганда  
  • Ассоциативные процессы

    • Комплексы с незаполненными или наполовину заполненными орбиталями вступают в реакцию с субстратами  
    • Субстраты с синглетным основным состоянием требуют пустой орбитали  
    • Субстраты с триплетным основным состоянием реагируют с металлами с полузаполненными орбиталями  
  • Классификация координационных соединений

    • Комплексы металлов включают практически все соединения металлов  
    • Изучение координационной химии включает изучение неорганической химии всех металлов  
    • Металлы существуют в окружении лигандов  
  • Области координационной химии

    • Классические комплексы: лиганды связываются с металлами с помощью одиночных пар электронов  
    • Металлоорганическая химия: лиганды органические или органоподобные  
    • Биоорганическая химия: лиганды природные, включая боковые цепи аминокислот  
    • Химия кластеров: лиганды включают ионы или атомы других металлов  
  • Номенклатура координационных комплексов

    • Лиганды указываются перед ионом металла  
    • Монодентатные лиганды получают префикс в зависимости от количества  
    • Анионы оканчиваются на «о»  
    • Нейтральные лиганды получают обычные названия, за исключением NH3, H2O, CO, NO  
    • Центральный атом/ион указывается с указанием степени окисления  
  • Постоянная стабильность

    • Сродство ионов металлов к лигандам описывается константой стабильности (Kf)  
    • Константа стабильности может быть представлена как константа нестабильности (Kd)  
    • Комплексные ионы могут изменять растворимость других соединений  
  • Применение координационных соединений

    • Биоорганическая химия: структурные и каталитические функции  
    • Промышленность: гомогенный катализ, гидрометаллургия, пигменты  
    • Анализ: определение металлов, инструментальные методы анализа  
  • Дополнительные темы

    • Активированный комплекс  
    • Номенклатура неорганической химии ИЮПАК  
    • Координационная клетка  
    • Координационная геометрия  
    • Координационная изомерия  
    • Координационные полимеры  
    • Соединения с включениями  
    • Металлоорганическая химия  
  • Химические принципы, Пятое издание

    • Автор: Стивен С. Зумдал  
    • Издательство: Хоутон Миффлин  
    • Год издания: 2005  
    • Страницы: 943–946, 957  
    • Регистрационный номер: 77760970  
  • Симметрия и спектроскопия

    • Авторы: Д. Харрис, М. Бертолуччи  
    • Издательство: «Довер Пабликейшнс»  
    • Год издания: 1989  
  • Внешние ссылки

    • Обозначение координационных соединений  
    • Сложные цвета переходных металлов  

Полный текст статьи:

Координационный комплекс

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх