При добавлении других лигандов в водный раствор иона металла может происходить замена молекул воды в координационной сфере с последующим образованием других комплексов. Такая замена, как правило, представляет собой поэтапный процесс, как показано на следующей серии реакций, которые являются результатом постепенного добавления аммиака в водный раствор соли никеля(2+).:

[Ni(H2O)6]2++ NH3⇌ [Ni(NH3)(H2O)5]2++ H2O
С увеличением добавления аммиака равновесия смещаются в сторону более высоких аммиачных комплексов (с большим количеством аммиака и меньшим количеством воды), пока в конечном итоге не преобладает ион гексаамминеникеля(2+) :

[Ni(NH3)5(H2O)]2++ NH3⇌ [Ni(NH3)6]2++ H2O

Широко распространена тенденция ионов металлов в водном растворе образовывать комплексы как с аммиаком, так и с органическими аминами (производными аммиака, с цепочками атомов углерода, присоединенными к атому азота). Стабильность таких комплексов в значительной степени зависит от природы иона металла, а также от природы амина.
2.3 Аммиак и аммиакаты
Аммиак (NH3) - бесцветный газ с резким запахом. Молекула имеет форму правильной пирамиды (рисунок 1). Связи N-- Н полярны; энергия связи N--Н равна 389,4 кДж/моль. У атома N имеется неподелённая пара электронов, которая обусловливает способность аммиака к образованию донорно-акцепторной и водородной связей. Существование водородных связей и значительная полярность молекул аммиака - причины сильного взаимодействия между ними, вследствие чего физические свойства аммиака во многом аномальны по сравнению со свойствами однотипных соединений(PH3,AsH3,SbH3)
Интересным свойством молекул аммиак является их способность к структурной инверсии, т.е. к «выворачиванию наизнанку» путём прохождения атома азота сквозь образованную атомами водорода плоскость основания пирамиды. Инверсия связана с излучением строго определённой частоты, на основе чего была создана аппаратура для очень точного определения времени (молекулярные генераторы). Такие «молекулярные часы» позволили, в частности, установить, что продолжительность земных суток ежегодно возрастает на 0,43 мсек. Дипольный момент молекулы аммиака равен 1, 43D. Благодаря отсутствию неспаренных электронов аммиак диамагнитен.
Аммиакаты – это комплексные соединения, в которых функции лигандов выполняют молекулы аммиака NH3. Более точное название комплексов, содержащих аммиак во внутренней сфере – аммины; однако молекулы NH3 могут находиться не только во внутренней, но и во внешней сфере соединения – аммиаката

---

Аммиачные комплексы обычно получают при взаимодействии солей или гидроксидов металлов с аммиаком в водных или неводных растворах, либо обработкой тех же солей в кристаллическом состоянии газообразным аммиаком: Например, аммиачный комплекс меди образуется в результате реакции:
Cu2+ + 4NН3 → [Cu(NH3)4]2+
2.4 Карбонилы металлов
Карбонилы металлов — координационные комплексы переходных металлов с монооксидом углерода в качестве лиганда. Многие карбонилы металлов очень летучи. Находят применение в органическом синтезе, в качестве катализаторов (или прекурсоров катализаторов) для гомогенного катализа, например, при гидроформилировании или реакции Реппе. Карбонилы многих металлов, например, карбонил никеля, используются в процессе Монда для получения высокочистых металлов. В металлоорганической химии карбонилы металлов используются как прекурсоры для получения других металлоорганических комплексов. Карбонилы металлов ядовиты. При всасывании через неповреждённую кожу, вдыхании пыли или аэрозолей карбонилов, проглатывании, токсическое действие реализуется, в частности, из-за способности карбонилов карбонилировать гемоглобин с образованием карбоксигемоглобина, неспособного связывать О2
Восстановление

Карбонилы металлов вступают в реакцию с восстановителями, такими как металлический натрий или амальгама натрия, образуя карбонилметаллат-анионы:



Нуклеофильная атака по CO

Обычно CO-лиганд легко подвергается нуклеофильной атаке. Например, триметиламин оксид и калия бис-(триметилсилил)амид преобразуют СО-лиганд в CO2 и CN-, соответственно. В основной реакции Хибера (англ. Walter Hieber), гидроксид-ион атакует СО-лиганд с образованием металлокарбоксилата, с последующим выделением диоксида углерода и образованием гидрида металла или карбонилметаллата. Хорошо известным примером такого нуклеофильного присоединения является превращение пентакарбонила железа в H2Fe(CO)4:


2.5 Цианокомплексы

Цианокомплексы относятся к числу наиболее стабильных комплексов переходных металлов; чрезвычайная токсичность CN− (как и CO) обусловлена его необратимым образованием сильного комплекса с гемоглобином, который предотвращает поступление кислорода от обратимого связывания с гемоглобином, тем самым запрещая транспортировку и выделение кислорода в организме. Аналогичным образом, способность CN− образовывать очень стабильные комплексы с серебром (Ag(CN)2−) и золотом (Au(CN)2−) является основой для его использования при извлечении и очистке этих металлов.

---

Ион цианида образует комплексы с переходными металлами и с цинком, кадмиеми ртутью, обычно путем замещения в водном растворе без изменения степени окисления. Наиболее важными комплексами являются анионные с формулой [Mn+(CN)x](x− n)−, где Mn+представляет ион переходного металла. Примеры позицию [Ni(СN)4]2−, [Пт(СN)4]2−, [Fе(СN)6]4− или 3−, [со(СN)6]3−, [ПТ(СN)6]2−и [МО(СN)8]5−, 4−, или 3−. Свободные безводные исходные кислоты многих из этих анионов—например, H4[Fe(CN)6] и H3[Rh(CN)6]—были выделены.
Переходные металлы также образуют комплексы с органическими цианидами (RCN или ARCn, называемые нитрилами) и органическими изоцианидами (RNC или ArNC, называемые изонитрилами)—где R и Ar являются алкильными и арильными группами соответственно—в результате реакции галогенида металла, карбонила или другого комплекса с нитрилом или изонитрилом соответственно.

2.6 Комплексообразователи

Комплексообразователями могут выступать почти все элементы периодической системы Д.И.Менделеева, имеющие свободные атомные орбитали и являющиеся акцепторами электронных пар,включая группу VIIIА. Различают две группы комплексообразователей: • Катионы s -, p -, d- и f-элементов: К+ , Са2+, Cu2+, Pt2+, Pt4+, Ag+ , Zn2+ , Al3+ ,Fe2+ , Fe3+ , Co2+ , Co3+ , Ni2+ , La3+ , Nd3+ и др.; некоторые pэлементы в положительной степени окисления: В3+, Si4+, Р5+, S6+, I7+ . Нейтральные атомы d-элементов: Fe, Co, Ni, Cr и т.д., а также атомы благородных газов. Способность элементов к комплексообразованию зависит от прочности связи, возникающей между комплексообразователем и лигандами, что связано со строением взаимодействующих атомов, а в конечном итоге с их положением в Периодической системе элементов. d-элементы. Наибольшей комплексообразующей способностью обладаютположительно заряженные ионы d-металлов. Это объясняется тем, что d-элементы имеют маленькие радиусы, большие или сравнимые заряды, вследствие чего они обладают большим поляризующим действием, чем р-элементы.
Другим интересным свойством переходных металлов является то, что их реакционная способность зависит от нескольких факторов, включая заряд иона металла, количество и тип атомов-доноров и количество электронов d, присутствующих на ионе металла. Это более позднее свойство, которое мы будем использовать в этом упражнении как в синтезе, так и в реакциях соединений. Ион Co²⁺ имеет электронную конфигурацию 3d^7, а Fe³⁺

---

имеет электронную конфигурацию 3d^5. Ионы металлов с этими электронными конфигурациями быстро изменяютсвои лиганды и называются лабильными. 3d⁶ Co³⁺ является примером инертивного иона, то есть иона, который не быстро обменивается своими лигандами.
2.7 Электрохимический синтез
Электрохимический синтез является доступным и эффективным препаративным методом получения координационных соединений d и f элементов. В электрохимических реакциях металлы в свободной форме используются в качестве реагентов вместо солей металлов. Такой подход позволяет избежать загрязнения конечного продукта примесями, происходящими из солей. Электрохимические процессы в основном протекают в один этап и могут легко контролироваться. Вышеуказанные факторы делают электрохимический синтез пригодным для получения чистых и сверхчистых комплексных соединений с полезными свойствами (например, биологически цитарных соединений,фармацевтических препаратов, новых функциональных материалов и т.д.). Такие соединения часто трудно синтезировать другими методами. В целом, трудности получения многих координационных соединений классическими методами обычно связаны с низкой растворимостью лиганда и соли металла в одном и том же растворителе или смеси растворителей.
Заключение

Подводя итог, можно сказать, что, изучение исходных веществ и свойств для синтеза комплексных соединений бесспорно необходимо. Ведь сами Комплексные соединения имеют широкое применение в химии для качественного открытия элементов и количественного их определения (например, для открытия ионов меди используется этаноламин; для открытия ионов никеля — циклоглиоксим никеля). Роль К.С. велика в технике—получение гальванических покрытий , при получении металлов электролитическим способом. Например:Na3[AlF6 ]-

криолит – в нём расплавляют оксид алюминия, при получении алюминия

в чистом виде. Комплексные соединения применяют при борьбе с

коррозией ( бензооат натрия используют для получения на поверхности

железа защитной плёнки) *Fe(C6H5COOH)6] (OH)3. Широко применяются

комплексные соединения в аналитической химии , это даёт возможность открывать новые и

новые соединения.

Список литературы

1. 
   Кукушкин, Ю.Н. Химия координационных соединений / Ю. Н. Кукушкин. – М.: Высшая школа, 1985. – 340 с.
   
2. 
   Скопенко, В.В. Координационная химия: учеб. пособие / В. В. Скопенко
   

---

2. 
   [и др.]. – М.: Академкнига, 2007. – 250 с.
   
3. 
   Гринберг, А.А. Введение в химию комплексных соединений / А.А. Гринберг. – 4-е изд., исп. – Л.: Химия, 1971. – 270 с.
   
4. 
   Кукушкин, В. Ю. Теория и практика синтеза координационных соединений / В. Ю. Кукушкин. – М.: Высшая школа : , 1990. – 251 с.
   
5. 
   Дятлова, Н. М. Комплексоны / Н. М. Дятлова. – М.: Академкнига, 1970. – 471 с.
   
6. 
   Берсукер, И. Б. Электронное строение и свойства координационных соединений: Введение в теорию / И. Б. Берсукер. – М.: Библиогр, 1976. – 352 с.
   

---

Смотрите также файлы

• 2. Синтаксический анализ.docx

• абанбай батыр ауылы 41 ом аылшын тілі пніні малімі Шахантаева Жанна Радиевнаны.docx

• Как подготовиться к письму по памяти.doc

• Инновационный потенциал малого предпринимательства.docx

• выражение на языке лисп.docx