Зависимость геометрической конфигурации от координационного числа

Пространственное строение и изомерия комплексных соединений

Комплексные соединения имеют различное строение. Характер расположения атомов и молекул в пространстве вокруг комплексообразователя оказывает большое влияние на свойства образующихся комплексных соединений. В таблице представлена геометрическая конфигурация комплексных соединений в зависимости от координационного числа.

Координационное число Геометрическая конфигурация
Линейная
Треугольная
Плоская квадратная
Тетраэдрическая
Тригональная бипирамида
Октаэдрическая
Пентагональная бипирамида
Квадратная антипризма

 

Для комплексных соединений свойственна изомерия. Изомеры- вещества одинаковые по составу, но имеющие разное строение. Существуют различные типы изомеров. Прежде всего, выделяют геометрическую изомерию или цис–транс – изомерию. Примеры: [Pt(NH3)2Cl2]2+ ; [Cr(NH3)4Cl2]+ .

NH3 Cl- NH3 Cl-

 

Pt Pt

 

NH3 Cl- Cl- NH3

цис-изомер транс-изомер

(оранжево-желтый) (слабо-желтый)

Изомеры [Pt(NH3)2Cl2]2+

 

К геометрической изомерии можно отнести и зеркальную (оптическую) изомерию. Когда один комплекс является зеркальным изображением другого. Изомеры – зеркальными изомерами или оптическими антиподами

Молекулы оптических изомеров несовместимы в пространстве (как левая и правая руки), в них отсутствует плоскость симметрии.

Гидратная изомерияимеет место при переходе воды из внутренней сферы во внешнюю, например, [Cr(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)5Cl]Cl2×H2O, [Cr(H2O)4Cl2]Cl×2H2O. При этом цвет комплекса меняется от сине-фиолетового до светло-зеленого.

Ионизационная изомерияопределяется различным распределением ионов между внутренней и внешней сферами, например, [Co(NH3)5Br]SO4 (красно-фиолетовый), [Co(NH3)5SO4]Br (красный). Первая соль образует осадок белого цвета с Ва2+-ионами; вторая – осадок желтого цвета с Аg+-ионом.

Координационная изомериясвязана с переходом лигандов от одного комплексообразователя к другому (встречается у бинарных соединений), например, [Co(NH3)6][Cr(CN)6] и [Cr(NH3)6][Co(CN)6]