Двенадцатый класс → Координационные соединения ↓
Номенклатура координационных соединений
Координационные соединения – это увлекательная область химии, включающая металлы и лиганды. Их изучение важно для различных научных и промышленых применений. Понимание этих соединений начинается с изучения правил и условностей для их наименования. Это комплексное руководство проведет вас через принципы и практики, используемые для наименования координационных соединений, с примерами и наглядными пособиями для ясности.
Основные компоненты координационных соединений
Прежде чем перейти к процессу наименования, важно понять основные компоненты координационных соединений:
- Центральный металлический атом/ион: как правило, это переходный металл, который образует ядро соединения и к которому присоединены лиганды.
- Лиганды: это ионы или молекулы, которые предоставляют электронные пары центральному металлическому атому или иону.
- Координационная сфера: состоит из центрального металлического иона и присоединенных к нему лигандов в квадратных скобках [ ].
- Противоионы: Заряженные ионы, которые уравновешивают общий заряд координационной сферы, если она заряжена.
Правила наименования координационных соединений
IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) установил систематические правила для наименования координационных соединений. Эти правила помогают упростить сложные структуры и обеспечить единообразие в их идентификации. Основные принципы описаны ниже.
Идентификация и наименование лигандов
В координационном соединении лиганд называется перед центральным металлом. Если лиганд – это простой анион, его название простое, а если это нейтральная молекула или катион, его название сложное. Ниже приведены некоторые стандартные условности наименования:
- Анионные лиганды: Обычно заканчиваются на "о". Например, хлорид становится хлоро, сульфат становится сульфато, а цианид становится циано.
- Нейтральные лиганды: Большинство нейтральных лигандов сохраняют свое молекулярное название; например, вода – аква, аммиак – амин, а угарный газ – карбонил.
- Катионные лиганды: Это редкие лиганды и, как правило, сохраняют свои названия.
Количество лигандов с использованием префиксов
Префиксы указывают количество каждого типа лиганда в координационной сфере. Общие префиксы включают:
Моно- (1)
Ди- (2)
Три- (3)
Тетра- (4)
Пента- (5)
Гекса- (6)
Некоторые примеры включают:
Co(NH 3 ) 6 Cl 3становится гексааминкобальт(III) хлоридом.[PtCl 4 ] 2-образует тетрахлороплатинат(II) ион.
Наименование центрального металла
Название центрального металла в координационной сфере следует после названия лиганда. Степень окисления металла указывается римскими цифрами в скобках сразу после названия металла.
Если координационное соединение в целом заряжено отрицательно, к названию металла добавляется суффикс -ат. Вот типичные примеры:
[Fe(CN) 6 ] 3-образует гексацианоферрат(III) ион.[Cu(OH) 2 (NH 3 ) 4 ] 2+становится тетраамминидиаквакупрум(II) ионом.
Наименование всего соединения
При необходимости катион называется перед анионом в полном названии соединения, следуя правилам для простых солей.
Например:
[Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3называется гексааминкобальт(III) хлорид.[Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Br 2становится тетраамминдихлороплатин(IV) бромидом.
Особые соображения
Работа с несколькими одинаковыми лигандами: Если лиганд сложный и включает числовой префикс, для ясности используются префиксы, такие как бис-, трис- и тетракис-.
[Co(en) 3 ] 3+(гдеen= этилендиамин) называется трис(этилендиамин)кобальт(III) ионом.
Распространенные лиганды и их символы
H 2 O: водаNH 3: аминCO: карбонилNO: нитрозил
Сложные химические структуры
В некоторых случаях структура координационных соединений сложна. Ниже приведен пример, который подчеркивает тип сложной номенклатуры, используемой:
[Cr(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2
В этом случае:
- "
(NH 3 ) 5" указывает пять молекул аммиака, что означает, что префикс – пента-, ведущий к пентаамину. - "
Cl" указывает на лиганд хлорида, называемый хлоро, наряду с внеклеточными ионами хлорида. - Его полное название – пентааминхлорохром(III) хлорид.
Примеры и иллюстрации
Рассмотрите следующий гипотетический координационный комплекс:
[Ni(CO) 4 ]
Это соединение называется тетракарбонилникель, потому что оно является нейтральным соединением.
Здесь визуальный прямоугольник представляет формулу [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3, которая называется гексааминкобальт(III) хлоридом.
Резюме и заключение
Наименование координационных соединений может показаться сложным с первого взгляда, но оно следует логическому набору правил, которые позволяют химикам систематически идентифицировать и сообщать о этих важных молекулах. Внимательно следуя правилам наименования лигандов, центральных металлов и общих зарядов соединений, вы сможете расшифровать большинство координационных соединений, с которыми столкнетесь в своих исследованиях и за их пределами.
Овладение номенклатурой не только позволяет глубже понять структуру и функцию этих соединений, но и способствует междисциплинарной коммуникации в научных областях, зависящих от координационной химии.
Комментарии