Что такое комплексные соли

Средние, кислые и основные соли – это продукты полного или неполного замещения атомов водорода в молекулах кислот атомами металла или гидроксид-ионов в молекулах оснований кислотными остатками. Но кроме средних, кислых и основных, существуют также двойные и комплексные соли. Что они собой представляют?

Как образуются двойные и комплексные соли

Двойные и комплексные соли образуются путем соединения нейтральных молекул разных веществ друг с другом. Эти классы отличаются между собой характером диссоциации в водных растворах: если двойные соли диссоциируют одноступенчато на катионы обоих металлов (или катион аммония) и анионы кислотных остатков, то при диссоциации комплексных солей образуются комплексные ионы, проявляющие высокую устойчивость в водной среде. Примеры диссоциации комплексов:

[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4](2+)+SO4(2-),

K3[Fe(CN)6]=3K(+)+[Fe(CN)6](3-).

Комплексные соли являются слабыми электролитами, поэтому диссоциируют в водных растворах обратимо. Идет как прямая, так и обратная реакция.

Теория комплексных соединений

Теорию комплексных соединений создал швейцарский химик А. Вернер. Согласно этой теории, в центре молекулы находится ион-комплексообразователь (ион металла), вокруг которого сориентированы ионы противоположного знака или нейтральные молекулы, называемые лигандами, или аддендами.

Чаще всего в роли центральных ионов-комплексообразователей выступают d-элементы.

Лигандами гидроксокомплексов являются гидроксид-ионы OH-, ацидокомплексов – анионы кислотных остатков (NO2-, CN-, Cl-, Br- и др.), аммиакатов и аквокомплексов – нейтральные молекулы аммиака и воды. Например: Na2[Zn(OH)4], K4[Fe(CN)6], [Ag(NH3)2]Cl, [Al(H2O)6]Cl3.

Ион-комплексообразователь вместе с лигандами образует внутреннюю сферу комплексного соединения, обозначаемую квадратными скобками. Число лигандов вокруг центрального иона – это координационное число. Заряд комплексного иона складывается из зарядов иона-комплексообразователя и лигандов.

Заряд комплексного иона равен заряду комплексообразователя, если лигандами выступают нейтральные молекулы (например, аммиака или воды).

Ионы за квадратными скобками образуют внешнюю сферу комплекса. В зависимости от заряда внутренней сферы они могут быть катионами или анинами.

Какую роль играют комплексные соединения в жизни растений и животных

Комплексные соединения выполняют специфические обменные функции в живых организмах. Они необходимы для процессов фотосинтеза, дыхания, окисления и ферментативного катализа. Так, хлорофилл в клетках зеленых растений – это комплексное соединение магния, гемоглобин животных – комплекс железа. Витамин B12 представляет собой комплексное соединение кобальта.