Związki kompleksowe
Związki kompleksowe, zwane również związkami koordynacyjnymi są to związki zbudowane z jonu lub atomu centralnego, które otoczone są przez jony lub cząsteczki obojętne zwane ligandami. Ligandy połączone są z atomem centralnym wiązaniem koordynacyjnym (donorowo-akceptorowym). Pod wpływem pola ligandów orbitale i elektrony ulegają reorganizacji - wolne orbitale obsadzane są przez wolne pary elektronowe ligandów.
\( \ce{Cu} \) \( \ce{1s^22s^22p^63s^23p^64s^13d^{10}} \)
Jon miedzi \( \ce{Cu^{2+}} \) ma pusty orbital \( \ce{4s} \) i trzy puste orbitale \( \ce{4p} \), może zatem przyjąć 4 pary elektronowe (4 ligandy).
Natomiast azot w cząsteczce amoniaku, jest dawcą wolej pary elektronowej. Centralny jon miedzi otoczony jest czterema ligandami, którymi są cząsteczki amoniaku.
W związku kompleksowym możemy wyróżnić strefy koordynacyjne: wewnętrzną i zewnętrzną. Strefa koordynacyjna wewnętrzna jest kompleksowa.
Jon kompleksowy może być kationem, anionem lub cząsteczką obojętną. Jeżeli część związku kompleksowego złożonego z jonu centralnego i ligandu jest obdarzona ładunkiem, czyli jest jonem, to sferę zewnętrzną tworzą proste jony o przeciwnym znaku. Liczbę przyłączonych par elektronowych, która najczęściej odpowiada liczbie podstawników przypadających na jon centralny nazywamy liczbą koordynacyjną.
Nazewnictwo związków kompleksowych
Nazywając związek kompleksowy najpierw podajemy nazwę anionu, a potem kationu. Nazwy ligandów o ładunku ujemnym kończymy samogłoską –o, natomiast w ligandach obojętnych nie zmienia się końcówek, np.
\( \ce{H_2O} \) – akwa
\( \ce{NH_3} \) – amina
\( \ce{CO} \)- karbonyl
\( \ce{OH^-} \)- hydrokso
\( \ce{F^-} \) - fluoro
\( \ce{Cl^-} \) - chloro
\( \ce{NO_2^-} \)- nitro
\( \ce{NO_3^-} \) - azotano
\( \ce{SO_4^{2-}} \) - siarczano
\( \ce{CN^-} \) - cyjano
W nazwie jonu kompleksowego najpierw wymieniamy ligandy, a potem atom centralny. Liczbę ligandów określamy za pomocą przedrostka greckiego:
gdy jeden to: mono-,
gdy dwa to: di-,
gdy trzy to: tri-,
gdy cztery to: tetra-, itd.
Nazwę związku, który zawiera anion kompleksowy tworzymy w ten sposób, że do nazwy anionu centralnego dodajemy końcówkę –an. Stopień utlenienia atomu centralnego piszemy cyfrą rzymską, w nawiasie.
np. \( \ce{K_2[CuCl_4]} \) tetrachloromiedzian(II) potasu
W kompleksach kationowych i zawierające obojętne cząstki podajemy niezmienioną nazwę pierwiastka
np. \( \ce{[Cr(H_2O)_4Cl_2]Cl} \) chlorek tetraakwadichlorochromu(III)
\( \ce{[Cu(NH_3)_4]SO_4} \) siarczan(VI) tetraaminamiedzi(II)
\( \ce{K_4[Fe(CN)_6]} \) sześciocyjanożelazian(II) potasu
\( \ce{K_3[Fe(CN)_6]} \) sześciocyjanożelazian(III) potasu
\( \ce{Fe(CO)_5} \) pięciokarbonylżelazo(0)
\( \ce{[Cr(NH_3)_3(H_2O)_3]Cl} \) chlorek triakwatriaminachromu(III)
\( \ce{[NiCl_4]^{2-}} \) anion tetrachloroniklanowy(II)
\( \ce{[Co(SO_4)(NH_3)_5]^+} \) kation pentaaminasiarczano(VI)cobaltu(III)
\( \ce{[Fe(OH)(H_2O)_5]^{2+}} \) kation pentaakwahydroksożelaza(III)