Учебное пособие: Общая химия методичка

136 

платины. 

Если  полиядерные  комплексы  содержат  атомы 

металла одинаковой химической природы, то они 

называются гомометаллическими:  

Если же в полиядерном комплексе имеются ато-

мы  металла-комплексообразователя  разной  хи-

мической  природы,  то  такие  комплексы  называ-

ются  гетерометаллическими.  Так,  из  двух  бия-

дерных комплексов:  

Для  комплексных  соединений,  содержащих  во  внутренней  сфере 

различные  лиганды,  характерна  геометрическая изомерия,  когда  при оди-

наковом  составе  внутренней  сферы  лиганды  в  ней  располагаются  по-

разному относительно друг друга. 

Геометрические  изомеры  комплексных  соединений  отличаются  не 

только  по  физическим  и  химическим  свойствам,  но  и  биологической  ак-

тивностью.  Цис-изомер  Pt(NH

3

)

2

Cl

2

  имеет  ярко  выраженную  противоопу-

холевую активность, а транс-изомер – нет. 

Номенклатура комплексных соединений. 

Название комплексных солей образуют по общему правилу: сначала 

называют анион, а затем – катион в родительном падеже 

Названия комплексных соединений образуются аналогично названи-

ям обычных солей с той лишь разницей, что указываются лиганды и сте-

пень  окисления  центрального  атома.  К  названиям  лигандов-анионов  до-

бавляют  суффикс  -о  (сульфато-,  хлоро-,  бромо-,  циано-,  и  т.д.).  Наиболее 

важные лиганды-молекулы: Н

2

О - аква, NН

3

 - аммин, СО - карбонил.  

137 

Число  монодентатных  лигандов  указывают  греческими  числитель-

ными: 1 - моно (часто не приводится), 2 - ди, 3 - три, 4 - тетра, 5 - пента, 6 - 

гекса.  Для  полидентатных  лигандов  (например,  этилендиамин,  оксалат) 

используют бис-, трис-, тетракис- и т.д. 

Затем  называют  комплексообразователь,  используя  корень  его  ла-

тинского названия и окончание -ат (примеры: цинкат, хромат, феррат), по-

сле  чего  римскими  цифрами  указывают  (в  скобках)  степень  окисления 

комплексообразователя. 

После  обозначения  состава  внутренней  сферы  называют  внешнюю 

сферу. 

В  названии  нейтральных  комплексных  частиц  комплексообразова-

тель указывается в именительном падеже, а степень его не указывается, так 

как  она  однозначно  определяется,  исходя  из  электронейтральности  ком-

плекса. 

Если присутствуют несколько лигандов, они перечисляются в алфа-

витном  порядке  и  префиксы  не  изменяют  этот  порядок,  например 

[CrCl

2

(H

2

O)

4

]

+

- тетрааквадихлорохром (III)-ион (хотя рекомендуют сначала 

указывать название отрицательно заряженных лигандов, а затем названия 

нейтральных молекул).  

Примеры: 

K

3

[Fe(CN)

6

] – гексацианоферрат (III) калия  

(NH

4

)

2

[PtCl

4

(OH)

2

] – дигидроксотетрахлороплатинат (IV) аммония 

[Сr(H

2

O)

3

F

3

] - трифторотриаквахром 

[Сo(NH

3

)

3

Cl(NO

2

)

2

] - динитритохлоротриамминкобальт 

[Pt(NH

3

)

4

Cl

2

]Cl

2

 - хлорид дихлоротетраамминплатины (IV) 

[Li(H

2

O)

4

]NO

3

 - нитрат тетрааквалития 

5.7. Изомерия и пространственное строение комплексных соединений 

Под  изомерией  понимают  способность  к разному  взаимному  распо-

138 

ложению атомов и атомных фрагментов в соединениях одинакового обще-

го состава, диктующую отличия в химических и физических свойствах со-

ответствующих  соединений –  изомеров.  В  случае  координационных  со-

единений указанные различия могут быть связаны как со спецификой рас-

положения  лигандов  во  внутренней  координационной  сфере,  так  и  с  рас-

пределением лигандов между внутренней и внешними сферами. 

Изомерия прямо  связана  с  наличием или  отсутствием  в  соединении 

тех  или  иных  элементов  симметрии:  поворотных  осей,  зеркально-

поворотных осей, центра и плоскостей симметрии. 

Стереохимическая  конфигурация  характеризует  относительное  про-

странственное расположение атомов или групп атомов в молекуле химиче-

ского соединения. Смысл этого термина зависит от конкретного простран-

ственного  расположения  атомов  в  структуре  комплекса.  Его  используют 

для описания фигуры или многогранника вместе с дополнительным опре-

делением, характеризующим специфику пространственного расположения 

атомов.  Так,  можно  говорить о  цис-  или  транс-конфигурации;  D  (d),  L(l), 

DL (dl) - соответственно право-, левовращающая конфигурация, рацемат. 

Существуют изомеры двух типов: 

1. Соединения, в которых состав внутренней сферы и строение коор-

динированных лигандов идентичны (геометрические, оптические, конфор-

мационные, координационного положения); 

2.  Соединения,  для  которых  возможны  различия  в  составе  внутрен-

ней сферы и строении лигандов (ионизационные, гидратные, координаци-

онные, лигандные). 

Пространственная (геометрическая) изомерия 

Этот вид изомерии вызван неодинаковым размещением лигандов во 

внутренней  сфере  относительно  друг  друга.  Необходимым  условием  гео-

метрической изомерии является наличие во внутренней координационной 

сфере  не  менее  двух  различных  лигандов.  Геометрическая  изомерия  про-

является  преимущественно  у  комплексных  соединений, имеющих октаэд-

139 

рическое строение, строение плоского квадрата или квадратной пирамиды. 

С  увеличением  числа  различных  лигандов  во  внутренней  сфере  растет 

число геометрических изомеров. 

цис-[CoC

l2

(NH

3

)

4

]

+                                                                   

транс-[CoC

l2

(NH

3

)

4

]

+

Оптическая изомерия 

Оптическая изомерия связана со способностью некоторых комплекс-

ных соединений существовать в виде двух форм, не совмещаемых в трех-

мерном пространстве и являющихся зеркальным отображением друг друга, 

как левая рука и правая. Поэтому оптическую изомерию называют иногда 

ещѐ зеркальной изомерией. 

Λ-цис-[CoCl

2

(en)

2

]

+                                                     

Δ-цис-[CoCl

2

(en)

2

]

+

Структурная изомерия 

Гидратная  (сольватная)  изомерия  заключается  в  различном  распре-

делении  молекул  растворителя  между  внутренней  и  внешней  сферами 

комплексного соединения, в различном характере химической связи моле-

кул  воды  с  комплексообразователем.  Например:  [Cr(H

2

O)

6

]Cl

3

  (фиолето-

вый),  [Cr(H

2

O)

5

Cl]Cl

2

×H

2

O  (светло-зелѐный),  [Cr(H

2

O)

4

Cl

2

]Cl×2H

2

O  (тем-

но-зелѐный). 

Ионизационная  изомерия  определяется  различным  распределением 

заряженных лигандов между внутренней и внешней сферами комплекса и 

характеризует  способность  координационных  соединений  с  одним  и  тем 

же элементным составом давать в растворе разные ионы. Примеры соеди-

140 

нений: [Co(NH

3

)

5

Br]SO

4

 (красно-фиолетовый), [Co(NH

3

)

5

SO

4

]Br (красный). 

Координационная  изомерия  связана  с  переходом  лигандов  от  одного 

комплексообразователя 

к 

другому: 

[Co(NH

3

)

6

][Cr(CN)

6

] 

и 

[Cr(NH

3

)

6

][Co(CN)

6

]. 

5.8. Полидентатные лиганды. Хелатирование.  

       Конкуренция за лиганд или за комплексообразователь 

Особенно  эффективное  связывание  ионов  комплексообразователя  про-

исходит  при  реакции  с  полидентатными  (многозубыми)  лигандами.  Эти 

лиганды  благодаря  наличию  в  них  двух  и  более  электронодонорных  цен-

тров способны образовывать несколько связей с ионами металлов, форми-

руя  устойчивую  циклическую  структуру  (т.е.  ион  металла  захватывается 

полидентатным  лигандом  подобно  жертве,  попавшей  в  клешни  рака).  В 

связи с этим такие комплексные соединения получили названия хелатов. 

Хелаты - устойчивые комплексы металлов с полидентатными лиганда-

ми,  в  которых  центральный  атом  является  компонентом  циклической 

структуры.  Простейшими  хелатообразующими  лигандами.  являются  би-

дентатные лиганды, образующие две связи с центральным атомом, напри-

мер, глицин: 

К нест. =5,6×10

-16

Конкуренция за лиганд или за ион-комплексообразователь 

Процессы образования комплексного соединения иона металла с ка-

ждым  из  лигандов  являются  конкурирующими:  преобладающим  будет 

процесс, который приводит к образованию наиболее прочного (т.е. с наи-

меньшей константой нестойкости) комплексного соединения. Заключение 

о  сравнительной прочности комплексных  соединений  на основании  вели-

чин констант нестойкости можно делать только для однотипных соедине-