Комплексни съединения: номенклатура и класификация

Най-големият и най-разнообразен сред неорганичните вещества е класа на сложните съединения. Тя може да включва група от органометални вещества, като хлорофил и хемоглобин. Тези съединения са мост, който свързва неорганичната и органичната химия в една наука. Безценен роля в развитието на сложни материали знания в областта на аналитичната химия и химия кристал, изследването на най-важните биологични процеси: фотосинтезата, вътрешен (клетъчен) дишане.

В тази статия ще разгледаме структурата и номенклатурата на сложните съединения, както и основните принципи на тяхната класификация.

Теорията за координация на А. Вернер

В края на XX век швейцарски учен A. Werner доказано, че молекулата във всеки комплекс вещество няколко структури, които са съответно наречени централната йон, лиганди (лиганди) и областта на външната координация. За да се изясни класификацията и номенклатурата на сложните съединения, ние ще анализираме тези понятия по-подробно. Така, A. Werner е доказано в присъствие на йон молекула (обикновено положително заредени), която заема централно място. Той става известен като комплексен агент, централен йон или атом. Той може да бъде разположен в близост като неутрални молекули, наречени лиганди, и отрицателно заредени частици аниони, които образуват вътрешната координация областта на материала. Всички останали частици, които не са включени в него, образуват външната обвивка на молекулата.

По този начин, в натриевия cuprit формула Na₂[Cu (OH)₄], Основен меден атом в окислено състояние две и четири gidroksogrupp представлява вътрешната сфера, докато натриеви йони са разположени на известно разстояние от централната атом във външната област.

Методи за определяне на координационни формули и наименования на вещества

Досега теорията на А. Вернер остава основната теоретична основа, на която се изследват сложни комплексни съединения. Номенклатурата, т.е. наименованията на тези вещества, се определя от правилата, приети от Международното общество по теоретична и приложна химия.

Дайте някои примери за формули на вещества, в които комплексообразуващият агент е представен от платинения атом - К₂[PtCl₆] или NH₃ - [Ag (NH₃)₂] Cl. Както се оказа, формулата може да бъде получена като се използват следните практики: реакции на двоен обмен, моларното проводимост на разтвори метод рентгенова дифракция. Нека разгледаме тези методи по-подробно.

Като структура на сложни съединения на платина

Веществата от тази група се характеризират с наличието в молекулата на централния атом на платина. Ако PtCl съединение₄× 6NH₃ действа като решение сребърен нитрат, тогава целият наличен в веществото хлор се свързва с металните атоми и образува бели люспи от AgCl. Това означава, че всички аниони са хлор във външната сфера координация, като молекулите на амоняк са свързани с централната платина атом и заедно с него вътрешната сфера формира.

Следователно, формулата за координация на веществото ще бъде написана в следната форма: [Pt (NH₃)₆] Cl₄ и наречен платинов хексамин хлорид. Използвайки метода на рентгеновата дифракция, химиците проучиха и други сложни съединения, чиято номенклатура ще бъде установена от нас в следващия раздел.

Кристални съединения на хром

Структурата на тази група вещества е идентифициран от физически процеса на рентгенова дифракция на основата рентгенов анализ на дифракция. Преминавайки през кристалната решетка, електромагнитната вълна разпръснати чрез действието на електрони на изпитваното вещество. Това прави възможно да се установи много точно кои групи от атоми са в местата на кристалната решетка. За кристали, съдържащи хром, е създадена съответна номенклатура от комплексни съединения. Примери за имена изомерни хидрати на тривалентен хром соли, изготвени чрез метод рентгенова дифракция, са както следва: tetraakvadihlorohroma хлорид (III), pentaakvahlorohroma хлорид (III).

Установено е, че в тези вещества атомът на хрома се свързва с шест различни добавки. Как определяте този показател и кой фактор влияе върху координационния номер?

Тъй като централният атом е свързан с лиганди

За да отговорим на въпроса по-горе, припомняме, че в непосредствена близост до хелатора има няколко структури, наречени addends или лиганди. Общият им брой определя координационния номер. Според теорията на А. Вернер, производството, класификацията и номенклатурата на сложните съединения директно зависят от този показател. Съответно е и степента на окисление на централния атом. В съединенията с платина, хром, желязо координация брой най равен на шест ако комплексообразуващ агент е представена от атоми на мед или цинк - четири ако централната атом е сребро или мед - две.

Видове сложни съединения

В областта на химията се отличават както основните класове, така и преходните серии от вещества между тях. Дискутирани в предишните обобщения комплексни съединения, които номенклатура показва наличието в тяхната структура на водните молекули са aquacomplexes. Амонякът се отнася до вещества, съдържащи неутрални частици амоняк, например трийодиум триаммотропиум. Класът на хелатните съединения е уникален в структурата на молекулите. Името им идва от биологичния термин chelicera - т.нар. Нокти на декаподни ракообразни. Тези вещества съдържат добавки, чиято пространствена конфигурация обхваща комплексообразуващия агент, като например ноктите. Такива съединения включват железен комплекс оксалат, etilendiamminovy ​​платинов комплекс с окислително състояние +4, соли аминооцетна киселина, които съдържат йони на родий, платина или мед.

Правила за проектиране на сложни имена на съединения

Най-често срещаният тест въпрос в търсенето на химията в хода на гимназията е: обадете се на комплексно съединение на IUPAC-номенклатурата. На конкретен пример, нека анализираме алгоритъма за формулиране на наименованието на вещество със следната формула: (NH₄)₂[Pt (OH)₂Cl₄].

1. Името започва с определянето на състава на вътрешната координационна сфера. Съдържа аниони на хидроксилни групи и хлор. Към техните имена добавяме крайната точка -o. Получаваме: дихидроксо, тетрахлор.
2. Сега ние откриваме комплексообразувател използва своята нотация латинско име и придаде -При наставка в скоби се посочва степента на окисление: platinate (IV).
3. След като приключите с обозначаването на вътрешната сфера, преминете към външната част. Да го наречем катиони: в нашия пример ще бъдат амониеви йони.

В резултат веществото ще има име, в което са изброени всички горепосочени структури.

Приложение на сложни съединения

В началото на тази статия, наречена най-важните представители на органометални вещества като хемоглобин, хлорофил, витамини. Те играят водеща роля в метаболизма. Комплексните съединения се използват широко в технологичните цикли на топене на черни и цветни метали. Важна роля играе в металургията карбонили - специфични комплексни съединения, които номенклатура показва наличието в техните молекули на въглероден монооксид CO като лиганд. Когато се нагряват, тези съединения разграждат и редуцират метали като никел, желязо, кобалт от техните руди. Най-сложните съединения също се използват като катализатори в реакциите за производство на лакове, бои и пластмаси.