Реакции комплексообразования в аналитической химии

Комплексообразование происходит во всех случаях, когда из менее сложных систем образуются системы более сложные.

Способность к образованию комплексных соединений связана с электронным строением атомов. Особенно легко образуют комплексные ионы элементы d-семейства, например: и др.

Однако роль комплексообразователей могут играть А1, В и некоторые неметаллы например, кремний в комплексной соли K₂[SiF₆].

В качестве лигандов (аддендов) выступает целый ряд отрицательно заряженных ионов, например: и др.

Лигандами могу служить и электронейтральные полярные молекулы, такие как NH₃, Н₂О, РН₃, СО и т. п.

Количество химических связей между комплексообразователем и лигандами определяет координационное число комплексообразователя.

Координационное число зависит в основном от природы комплексообразователя и лигандов, а также от условий образования комплексного соединения. Большую роль играют объемы (ионные и/или молекулярные) комплексообразователя и лигандов, их заряды и поляризационные взаимодействия.

В водном растворе комплексные соединения диссоциируют по типу диссоциации сильного электролита – на комплексный ион и ионы, составляющие внешнюю сферу, например: Na₃[Co(NO₂)₆] 3Na⁺+[Co(NO₂)₆]^3–

Электролитическая диссоциация комплексных ионов подчиняется закону действующих масс и количественно характеризуется константой диссоциации, которая носит название константы нестойкости К_н:

 

У типичных комплексных ионов К_н очень мала и является мерой его устойчивости.

Пример 1. Определите заряд комплексного иона, координационное число (к.ч.) и степень окисления комплексообразователя в соединениях:

а) К₄[Fe(CN)₆]; б) Nа[Ag(NO₂)₂]; в) К₂[МoF₈]; г) [Cr(H₂O)₂(NH₃)₃Cl]Cl₂.

Решение:

Заряд комплексного иона равен заряду внешней сферы, но противоположен ему по знаку. Координационное число комплексообразователя равно числу лигандов, координированных вокруг него. Степень окисления комплексообразователя определяется так же, как степень окисления атома в любом соединении, исходя из того, что сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Заряды нейтральных молекул (Н₂О, NH₃) равны нулю. Заряды кислотных остатков определяют из формул соответствующих кислот. Отсюда: