Wstęp teoretyczny do ćwiczenia 9
CHARAKTERYSTYCZNE REAKCJE ZWIĄZKÓW KOMPLEKSOWYCH
Tworzenie kompleksu polega na zastępowaniu jednego ligandu przez drugi ligand, o
większej zdolności kompleksotwórczej w stosunku do danego atomu centralnego.
Metale takie jak miedź
czy wapń w roztworze wodnym znajdują się w postaci
akwakompleksów czyli hydratów: Cu(H
2
O)
4
2+
, Ca(H
2
O)
6
2+
a nie w postaci wolnych jonów.
Cząsteczki wody w sferze koordynacyjnej metalu są zastępowane odpowiednimi ligandami.
Przykład – tworzenie się kompleksu aminaniklu(II) przez stopniową eliminację
cząsteczek wody z akwakompleksu
1. [Cu(H
2
O)
4
]
2
+ + NH
3
[Cu(H
2
O)
3
NH
3
]
2
+ + H
2
O
2. [Cu(H
2
O)
3
NH
3
]
2
+ + NH
3
[Cu(H
2
O)
2
(NH
3
)
2
]
2
+ + H
2
O
3. [Cu(H
2
O)
2
(NH
3
)
2
]
2
+ + NH
3
[Cu(H
2
O)(NH
3
)
3
]
2
+ + H
2
4. [Cu(H
2
O)(NH
3
)
3
]
2
+ + NH
3
[Cu(NH
3
)
4
]
2
+ + H
2
O
Związki kompleksowe ulegają:
a) reakcji podstawienia, w której nie zmienia się liczba koordynacyjna metalu.
[Co(NH
3
)
5
CO
3
]+ + 2HF [Co(NH
3
)
5
F]
2
+ + F
-
+ CO
2
+ H
2
O
b) reakcji związanej ze zmianą stopnia utlenienia, np. substytucji utleniającej
2[Co(H
2
O)
6
]Cl
2
+ 2NH
4
Cl + 10NH
3
+ H
2
O
2
2[Co(NH
3
)
6
]Cl
3
+ 14 H
2
O
c) reakcji przyłączania, w której wzrasta liczba koordynacyjna metalu.
Zn(CN)
2
+ 2CN
-
[Zn(CN)
4
]
2-
Przy tworzeniu nazwy związku kompleksowego należy kierować się regułami
ustalonymi przez IUPAC (Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej):
- nazwę kompleksu tworzy się dodając do nazwy jonu centralnego przedrostki określające
ilość i rodzaj ligandu
-w nazwie jonu kompleksowego wymienia się najpierw ligandy, a na końcu atom centralny
- stopień utlenienia atomu centralnego zaznacza się cyfrą rzymską w nawiasie na końcu
nazwy,
np. siarczan tetraaminamiedzi(II) [Cu(NH
3
)
4
]SO
4
- kompleksy o ładunku ujemnym (aniony kompleksowe) mają do nazwy anionu centralnego
dodaną końcówkę –an
np. tetrachloromiedzian(II) potasu K
2
[CuCl
4
]
- w kompleksach kationowych i zawierających obojętne cząstki podajemy nie zmienioną
nazwę pierwiastka
np. chlorek tetraakwadichlorochromu(III) [Cr(H
2
O)
4
Cl
2
]Cl
- do najczęściej stosowanych ligandów należą:
- amina -NH
3
,
- hydrokso OH
-
- akwa H
2
O
- karbonyl CO
- bromo Br
-
- okso O
2-
- chloro Cl
-
- tio S
2-
- cyjaniano CNO
-
- tiocyjaniano CNS
-
- cyjano CN
-
- tiosiarczano S
2
O
3
2-
- fluoro F
-
- liczbę ligandów przedstawia się za pomocą przedrostków:
- dla ligandów prostych: mono, di, tri, tetra, penta, heksa
np. chlorek tetraaminakadmu(II) [Cd(NH
3
)
4
]Cl
2
- dla ligandów złożonych: bis, tris, tetrakis, pentakis
np. tris(tetraoksosiarczan) bis(heksaaminakobaltu) [Co(NH
3
)
6
]
2
(SO
4
)
3
- nazwy ligandów anionowych mają końcówkę -o,
np. cyjano - heksacyjanożelazian(III) potasu K
3
[Fe(CN)
6
]
