Комплексные соединения

Гидроксокупраты - это комплексные соединения. Вообще, образование комплексных соединений свойственно переходным металлам. При построении их электронных структур последними в атоме размещаются электроны на (второй снаружи) внутренней оболочке. Так, в электронной структуре атома меди происходит заполнение 3d-оболочки, в то время как на внешней 4s-оболочке уже имеется электрон. Незавершенные оболочки используются ионами атомов переходных элементов для образования комплексных соединений. Типичным примером образования комплексного соединения является реакция взаимодействия гидроксида меди с раствором аммиака:

Получается соединение гидроксид тетрааминмеди (II), раствор которого имеет темно-синий цвет.

В комплексных соединениях можно выделить координационную сферу (для случая, рассмотренного нами, это [Cu(NH₃)₄]²⁺), которая состоит из центральной частицы - комплексообразователя (в данном случае иона Сu²⁺) и окружающих его лигандов. Лигандами могут быть как ионы, так и нейтральные молекулы. Особенностью координационной сферы является то, что она сохраняется в растворах в виде комплексных ионов. Ионы, не входящие в координационную сферу, образуют внешнюю сферу комплекса, их суммарный заряд равен заряду внутренней сферы. Заряд внутренней сферы определяется зарядом комплексообразователя, числом лигандов, которое называется координационным числом, и зарядом лигандов. В нашем примере - комплексообразоватсль Сu²⁺, лиганды - молекулы NH₃, координационное число равно 4. Внутреннюю сферу образуют ион меди(II) и молекулы аммиака, внешнюю - ионы ОН^-.

Насыщенный раствор медно-аммиачного комплекса в 25 %-ном растворе аммиака (реактив Швейцера) можно использовать для получения искусственного шелка. Технология этого способа разработана немецким исследователем Фремером в 1857 г. В соответствии с этим способом в реактиве Швейцера растворяют отходы хлопка или древесины до получения вязкой жидкости, которую после фильтрации и созревания пропускают через фильеры в подщелочную воду.

Ион Сu (II) образует многочисленные комплексные соединения, чаще всего в них встречаются координационные числа 4 и 6. Вот пример некоторых комплексных ионов:

Свойства комплексных ионов существенным образом отличаются от свойств свободного иона - комплексообразователя. Поэтому для них и возможны реакции, о которых говорилось выше.