Комплексні сполуки. Визначення, класифікація
Щоб дати більш-менш точне визначення того, що являють собою комплексні сполуки, сучасної хімії доводиться спиратися на основні положення координаційної теорії, яка була запропонована А. Вернером ще в 1893 р Складність даного питання полягає в різноманітності і численності самих різних хімічних сполук, що підпадають під визначення комплексних.
У загальних рисах комплексні сполуки - це хімічні речовини, у складі яких знаходиться ряд комплексних частинок. Досі наука не має строгим визначенням поняття «комплексна частинка». Найчастіше користуються наступним визначенням: під комплексної часткою розуміють складну частку, яка здатна самостійно існувати як в кристалі, так і в розчині. Вона складається з інших простих частинок, які в свою чергу мають здатність існувати самостійно. Також часто під визначення комплексних частинок підпадають складні хімічні частинки, в яких всі зв'язки або їх частину утворені за донорно-акцепторного принципом.
Спільною рисою, якою володіють всі комплексні сполуки, є наявність в їх структурі центрального атома, який отримав найменування «комплексообразователь». Враховуючи різноманіття, яким володіють ці сполуки, говорити про якихось загальних рисах цього елемента не доводиться. Найчастіше комплексообразователь являє собою атом, який утворює метал. Але це не є строгим ознакою: відомі комплексні сполуки, в яких центральний атом є атомом кисню, сірки, азоту, йоду та інших елементів, що представляють собою яскраві неметали. Говорячи про заряд комплексоутворювача, можна сказати, що в основному він позитивний, і в науковій літературі отримав назву металоцентри, але відомі приклади, коли центральний атом мав і негативний заряд, і навіть нульовий.
Відповідно ізольовані групи атомів або окремі атоми, які розташувалися навколо комплексоутворювача, іменуються лигандами. Це можуть бути і частинки, які до входження до складу комплексної сполуки представляли собою молекули, наприклад, води (H2O), чадного газу (CO), азоту (NH3) і багато інших, також це можуть бути аніони OH-, PO43-, Cl-, або катіон водню H +.
Спроба класифікувати комплексні сполуки за типом заряду комплексу розділяє ці хімічні сполуки на катіонні комплекси, які утворені навколо позитивно зарядженого іона нейтральних молекул. Також є аніонні комплекси, комплексоутворювачем в яких є атом з позитивною ступенем окислення. Прості і складні аніони є лігандами. Окремою групою можна виділити нейтральні комплекси. Їх утворення відбувається шляхом координації навколо нейтрального атома молекул. Також до цього розряду комплексних речовин відносять з'єднання, утворені шляхом одночасної координації навколо позитивно зарядженого іона і молекул, і негативно заряджених іонів.
Якщо враховувати кількість місць, займаних лигандами в так званій координаційній сфері, то визначають монодентатно, бідентантие і полідентатними ліганди.
Отримання комплексних сполук різними способами дозволяє виробляти класифікацію за природою ліганда. Серед них розрізняють аміакати, в яких ліганди представлені молекулами аміаку, Аквакомплекси, де лигандами є вода, карбоніли - оксид вуглецю грає роль ліганду. Крім того існують ацидокомплексів, в яких центральний атом оточують кислотні залишки. Якщо його оточують гідроксид-іони, то з'єднання відносять до гідроксокомплексів.
Комплексні сполуки відіграють важливу роль у природі. Без них неможлива життєдіяльність живих організмів. Також застосування комплексних сполук у діяльності людини дозволяє здійснювати складні технологічні операції.
Аналітична хімія, видобуток металів з руд, гальванопластика, виробництво лаків і фарб - це тільки короткий перелік галузей, в яких знайшлося застосування комплексним хімічним речовинам.