Как определить степень окисления в комплексном соединении

Комплексные соединения – это химические вещества сложного строения, состоящие из центрального атома – комплексообразователя, а также внутренней и внешней сферы. Внутренняя сфера состоит из нейтральных молекул или ионов, прочно связанных с комплексообразователем. Такие молекулы называются лигандами. Внешняя сфера может состоять из анионов или катионов. В любом сложном соединении элементы, входящие в его состав, имеют свою степень окисления.

Инструкция

1. Возьмите для примера вещество, образующееся при реакции золота с «царской водкой» – смесью трех частей концентрированной соляной кислоты и одной части концентрированной азотной кислоты. Реакция протекает по схеме: Au + 4HCl + HNO3 = H[Au(Cl)4] + NO + 2H2O.
2. В результате образуется комплексное соединение – тетрахлораурат водорода. Комплексообразователем в нем является ион золота, лигандами – ионы хлора, внешней сферой – ион водорода. Как же определить степени окисления элементов в этом комплексном соединении?
3. Прежде всего определите, какой из элементов, входящих в состав молекулы, самый электроотрицательный, то есть кто будет перетягивать к себе общую электронную плотность. Это, безусловно, хлор, поскольку он расположен в верхней правой части таблицы Менделеева, и по электроотрицательности уступает только фтору и кислороду. Следовательно, его степень окисления будет со знаком «минус». А какова величина степени окисления хлора?
4. Хлор, как и все другие галогены, расположен в 7-й группе таблицы Менделеева, на его внешнем электронном уровне находится 7 электронов. Перетянув на этот уровень еще один электрон, он перейдет в устойчивое положение. Таким образом, его степень окисления будет равна -1. А поскольку в этом комплексном соединении четыре иона хлора, то суммарный заряд будет равняться -4.
5. Но сумма величин степеней окисления элементов, входящих в состав молекулы, должна быть равной нулю, ведь любая молекула электрически нейтральна. Таким образом, отрицательный заряд -4 должен быть уравновешен положительным зарядом +4, за счет водорода и золота.
6. Поскольку водород является самым первым элементом таблицы Менделеева и может отдать для образования химической связи только один электрон, его степень окисления равна +1. Соответственно, для того чтобы суммарный заряд молекулы был равен нулю, ион золота должен иметь степень окисления +3. Задача решена.