Урок 7. Комплексные ионы

В уроке 7 «Комплексные ионы» из курса «Химия для чайников» выясним, что такое сложный ион, а также чему равен заряд комплексного иона; рассмотрим примеры комплексных катионов и анионов; научимся определять координационное число и структуру комплексного иона, давать правильные названия ионам. Комплексные ионы тесно связаны с простыми ионами, поэтому советую вам подробно изучить урок 6 «Простые ионы», если вы этого еще не сделали.

Сложные ионы

Итак, мы уже знакомы с простыми ионами, состоящими из одного атома с избытком или недостатком электронов. Однако существуют и сложные ионы, состоящие из двух и более простых ионов. Сложные ионы часто называют комплексными ионами.

Приведем пример: аммоний NH4⁺, который состоит из одного иона азота N^3- и четырех атомов водорода H¹⁺, его общий заряд равен +1; имеет форму тетраэдра, в вершинах которого расположен водород, а в центре — атом азота. Еще один пример комплексного иона: карбонат СO₃^2-, в состав которого входит ион углерода С⁴⁺ и три иона кислорода O^2-, общий заряд комплексного иона равен -2; имеет форму треугольника. Очевидно, что суммарный заряд комплексного иона равен сумме зарядов простых ионов, входящих в его состав.

Как и простые ионы, комплексные ионы образуют химические соединения:

• Ag⁺ + NO₃^— → AgNO₃ (Нитрат серебра)
• 2NH₄⁺ + SO₄^2- → (NH₄)₂SO₄ (Сульфат аммония)

Наиболее распространенные комплексные катионы смотрите на рисунке ниже:

Наиболее распространенные комплексные анионы смотрите на рисунке ниже:

Координационное число

Координационное число – это число атомов комплексного иона, которые окружают центральный атом и равноудалены от него. Координационное число зависит прежде всего от размеров центрального атома, а также окружающих его атомов или групп. Например, атом азота N в нитрат-ионе NO₃^— окружают три атома кислорода, поэтому его координационное число равно 3. Атом серы больше атома азота, поэтому координационное число сульфат-иона SO₄ равно 4. Чаще всего встречаются координационные числа 2, 3, 4 и 6. Ниже приведены наиболее распространенные координационные числа и соответствующие им ионы:

Возможные структуры ионов или молекул с координационными числами 3, 4 и 6 показаны на рисунке ниже:

Название ионов

Простые анионы получают название путем добавления окончания -ид к названию элемента, например фторид(F^—)-, оксид(O^2-)-, хлорид(Cl^—) ионы и т.д. Если один элемент образует с кислородом несколько разных комплексных анионов, они получают окончания -ат или -ит в зависимости от того, выше или ниже степень окисления центрального атома в соответствующем анионе. Например: SO₄^2-(сульфат-ион) и SO₃^2-(сульфит-ион).

Надеюсь урок 7 «Комплексные ионы» был познавательным и понятным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.