Номенклатура комплексных соединений

Полезное5 мин чтения

6.1 Номенклатура  комплексных соединений

Названия комплексных солей образуют по общему правилу: сначала называют анион, а затем — катион в родительном падеже. Название комплексного катиона составляют следующим образом:

Сначала указывают числа (используя греческие числительные: ди (2),  три (3), тетра (4),  пента (5),   гекса (6)  и т.д.) и названия отрицательно заряженных лигандов с окончанием «о» (Сlхлоро,
SO42-сульфато, ОНгидроксо и т. п.); затем указывают числа и названия нейтральных лигандов, причем вода называется аква, а аммиак — аммин;
последним называют комплексообразователь, указывая степень его окисления (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя).  Например, комплексная соль  [Pd(H2О)(NН3)2Cl]Cl  называется – хлорид хлородиамминаквапалладия (II).

Название комплексного аниона составляют аналогично названию катиона и заканчивают суффиксом «ат». Например,  комплексная соль   K2[Pt(OH)3Cl]   называется хлоротригидроксоплатинат (3) калий.

Названия нейтральных комплексных частиц образуют так же, как и катионов, но комплексообразователь называют в именительном падеже, а степень его окисления не указывают, так как она определяется электронейтральностью комплекса.   Например, [Рt(NН3)2Cl2]  — дихлородиамминплатина.

6.2
Константа нестойкости комплексных соединений

Как уже было сказано выше, внешнесферная (первичная)  диссоциация комплексных солей происходит в водных растворах практически полностью, например: [Ag(NH3)2]Cl → [Ag(NH3)2]+
+ Cl. В то же время, диссоциация внутренней сферы комплексного соединения  (вторичная)
является процессом равновесным и обратимым. Например, ион диамминсеребра  диссоциирует по схеме:   [Ag(NH3)2]+  ↔ Ag+ +2NН3

В результате вторичной диссоциации устанавливается равновесие между комплексной частицей, центральным ионом и лигандами. Диссоциация [Ag(NH3)2]+, согласно приведенному выше уравнению, характеризуется константой равновесия, называемой константой нестойкости комплексного иона:

                                                                                  
[Ag+][NH3]2          

Крав=Kнест =  —————— 
=  6,8∙10-8 .

            [Ag(NH3)2+]

Значения констант нестойкости различных комплексных ионов колеблются в широких пределах и могут служить мерой устойчивости комплекса. Чем устойчивее комплексный ион, тем меньше его константа нестойкости. Так, среди однотипных соединений, обладающих различными значениями констант нестойкости

 [Ag(NO2)2]     [Ag(NH3)2]+      [Ag(S2O3)2]3-      [Ag(CN2)]

   1,3∙103             6,8∙10-8               1∙1013               
1∙1021

наиболее устойчив комплекс [Ag(CN2)], а  наименее устойчив — [Ag(NO2)2].

     При сравнении устойчивости разных по типу комплексных ионов необходимо сначала рассчитать (или оценить) концентрацию комплексообразователя в растворе, а только потом делать вывод. Например, сравним устойчивость комплексных ионов  [Ag(CN2)]  и  [Fe(CN)6]4-.  концентрацию комплексообразователя в растворе, а только потом делать вывод. Например, сравним устойчивость комплексных ионов  [Ag(CN2)]  и  [Fe(CN)6]4-
.
Для этого будем исходить  из уравнения вторичной диссоциации комплексных  ионов и значений констант нестойкости. Пусть концентрация комплексных ионов в растворе равна См (моль/л),часть этой концентрации Сх (моль/л)
продиссоциировала на комплексообразователь и лиганды. Исходя из уравнения диссоциации, можно рассчитать равновесную концентрацию всех ионов в растворе:

                                [Ag(CN)2]  = Ag+   +   2СN                        [Fe(CN)6 ]4-  =  Fe+2  +   6CN                           

нач. состояние                      Cм                      0                   0                                           
См                    0                0

продиссоциировало              Сх                                                          
                              Сх

равновесие                          См-Сх                     х               2х                                       
См-Сх                х                6х

                  [Ag+][CN]2           (x) (2x)2            4х3                                    [Fe+2][CN]6             (x) (6x)6         66 х7

Kнест
 = 
——————   =    ————— = 
—— =  10-21 ,       Kнест =  —————— =  ————   
=  ——    =∙10-38.

                [Ag(CN)2]              (Cм- Сх )        См                                       [Fe(CN)64-]            (См –Сх)        См

      Если принять, что Сх << Cм = 1 моль/л,  то  выражение упростится и можно оценить  концентрацию комплексообразователя (х).

                х = См (Ag+)
≈ (10-21 / 4) 1/3   ≈ 
10 -7 (моль/л) ;                            х = См (Fe+2) ≈  ( 10-38 / 66 )1/7  ≈  
10-6 (моль/л).    

Очевидно, комплексный ион 
[Ag(CN)2]  прочнее иона [Fe(CN)6 ]4-, хотя сравнение значений  Кнест. 
говорит об обратном.

Константы нестойкости комплексных ионов

КОМПЛЕКСНЫЙ ИОН

 УРАВНЕНИЕ ДИССОЦИАЦИИ

Кнест

[Ag(CN)2]—              <=>

Ag +
+ 2(CN)

1,0
10-21

[Ag(NH3)2] <=>

Ag +
+ 2NH3

6,8
10-8

[Ag(NO2)2] —         <=>

Ag +
+ 2NO2

1,5
10-3

[Ag(S2O3)2]3-
<=>

Ag +
+ 2(S2O3)3-

1,0
10-13

[Cd(CN)4]-2]—         <=>

Cd2+
+ 4(CN)

1,4
10-17

[Cd(NH3)4]+2         <=>

Cd2+
+ 4NH3

2,5
10-7

[Cu(CN)4]-2      —     
<=>

Cu2+
+ 4(CN)

5,0
10-28

[Cu(NH3)4]+2          <=>

Cu2+
+ 4NH3

2
10-13

[Hg(CN)4]-2            <=>

Hg2+
+ 4(CN)

4,0
10-41

[Hg(CNS)4]-2 —    <=>

Hg2+
+ 4(CNS)

1,0
10-22

[HgBr4]-2           <=>

Hg2+
+ 4(Br)

2,0
10-22

[HgCI4]-2               <=>

Hg2+
+ 4(CI)

6,0
10-17

[HgI4]-2          <=>

Hg2+
+ 4(I)

5,0
10-31

[Fe(CN)6]-3   <=>

Fe3+
+ 6(CN)

1,0
10-42

[Zn(NH3)4]+2      <=>

Zn2+
+ 4NH3

1,0
10-9

[Fe(CN)6]-4  —   
  <=>

Fe2+
+ 6(CN)

1,0
10-38