Названия комплексных соединений

Начнем с составления формулы комплексного иона. Сначала записывают комплексообразователь, после него — лиганды. Число лигандов отмечают цифрой в нижнем индексе. Формулу комплексного иона (внутреннюю сферу) заключают в квадратные скобки, и заряд комплексного иона записывается в верхнем индексе после скобок. Ниже приводятся названия комплексных соединений, причем формулу следует читать справа налево (т.е. от конца к началу). Например:

• • |Cu (NH₄)_/i]²⁺ — катион тетрамминмеди (Н);
• • |Сг (Н₂0)_Г)|³⁺ — катион гексааквахрома (Ш);
• • |СгС1₆]³⁺ —катион гексахлорохрома (Ш).

В конце названия иона в круглых скобках записывается валентное состояние комплексообразователя, если элемент может иметь различные валентности.

В формуле комплексного соединения частицы внешней сферы записывают перед скобками, если ионы имеют положительный заряд (катионы), и после скобок, если их заряд отрицателен (анионы). Число ионов внешней сферы отмечают нижним индексом при формуле иона. Например:

• • KJFe (CN)₆] — гексациапоферрат (П) калия;
• • [Cu (NH₃)₄]C1₂ — дихлорид тетраамминмеди (Н).

Такая запись означает, что вещество находится в кристаллическом состоянии, поскольку в водном растворе оно состоит из комплексного иона и иона внешней сферы. Соединение без внешней сферы, т. е. имеющее формулу, ограниченную квадратными скобками, имеет одинаковый состав в кристаллическом и растворенном состояниях.

Если в состав комплекса входит несколько разных лигандов, их во избежание ошибок при чтении заключают в круглые скобки. Сначала записываются положительные, затем нейтральные и, наконец, отрицательные лиганды. Например:

• • [Fe (H₂0)₅(01I)]²⁺ — катион гидроксопентаакважелеза (Ш);
• • [Co (NH₃)₃Cl₃] — трихлоротриамминкобальт (Ш);
• • [Со (Н₂0)₁(Ы0₇)₂] — динитротетрааквакобальт (Ш);
• • [Pt (NH₃)₂Br₇] — дибромодиамминплатина (П).

Принято формулу лиганда Н₂0 записывать перед формулами других лигандов, в том числе аммиака NH₃. Например:

• |Pt (H₂0)(NH₃)₂0H|N0₃ — нитрат гидроксодиамминакваплатины (П).

В названии комплексного иона в первую очередь указываются лиганды, а затем — комплексообразователь. Его называют по русскому названию элемента. Если комплексный ион представляет собой катион, то сначала говорят «катион», затем — число лигандов и их название и далее в родительном падеже название химического элемента комплексообразователя с указанием римской цифрой в круглых скобках его заряда (валентности или степени окисления), если это может вызвать сомнения. Например:

• • [Cu (NH₃)₄]²⁺ — катион тетраамминмеди (П);
• • [ А1(Н₂0)₅0Н|²⁺ — катион гидроксопентаакваалюминия.

Теперь перейдем к названию комплексного соединения. Если комплексный ион является катионом и после квадратных скобок записаны анионы, то сначала указывают их название в именительном падеже, а затем — число лигандов и их название и, наконец, называют комплексообразователь в родительном падеже с указанием римской цифрой в круглых скобках его заряда. Например:

• • [Cu (NH₃)J (OH)₂ — гидроксид тетраамминмеди (П);
• • [ Pt (H._;0)(NH₃)₂0H]N0₃ — нитрат гидроксодиамминакваплатины (П).

Если комплексный ион является анионом и катионы внешней сферы записаны перед квадратными скобками, то название начинается с числа лигандов, затем указываются лиганды, далее комплексообразователь с его зарядом и, наконец, катионы внешней сферы в родительном падеже. Например:

• KJFe (CN)₆] — гексацианоферрат (П) калия.

Если лиганд представляет собой анион, который в своем названии имеет суффикс «-ид», то этот суффикс заменяется на «-о»:

Сульфид-ион S^2- рекомендуют называть «тио», а гидросульфид-ион HS — «меркапто». Если название аниона заканчивается на «-ат», то к этому суффиксу также прибавляют букву «-о»:

Если комплексный ион является анионом и катионы внешней сферы записаны перед квадратными скобками, то название присваивают, начиная с указания числа лигандов, затем самих лигандов, далее комплексообразователя с его зарядом и, наконец, катионов внешней сферы в родительном падеже. Например:

• K₃[Fe (CN)₆] — гексацианоферрат (Ш) калия.

Названия положительно заряженных лигандов имеют окончание «-ий», например NO⁺ — нитрозилий. Катион Н⁺ называют «гидро». Нейтральные лиганды называют именем молекулы без специальных приставок и окончаний. Например:

• • С₂Н₄ — этилен;
• • N._;H₄ — гидразин;
• • N₂ — диазот;
• • C₅H₅N — пиридин.

Имеется несколько исключений. Специальные названия используются для небольшого числа лигандов: СО — «карбонил», NO «нитрозил». Нейтральные лиганды называют именами соответствующих молекул, кроме воды и аммиака. Воду Н₂0 называют «аква», аммиак NH₃ — «аммин». Например:

• • [Co (H₂0)₄(N0₂)₂] — динитротетрааквакобальт;
• • [Cu (NH₃)JC1₂ — хлорид тетраамминмеди (Н).

Вещества с молекулами аммиака в качестве лигандов имеют общее название «аммины» (две «м»!). Часто их называют аммиакатами и иногда амминокомплексами. Не путайте алшины с аминами, которые являются производными аммиака. В них атомы Н заменены на органические группы, например CH₃NH₂ — метиламин, (C₂H-)₃N — триэтиламин.

Число одинаковых лигандов в комплексном ионе указывается греческими числительными (префиксы) «ди» (2), «три» (3), «тетра» (4), «пента» (5), «гекса» (6) и т. д., которые записывают слитно с названием лиганда. Например:

• [Cu (NH₃)₄](OH)₂ — гидроксид тетраамминмеди (П).

Если соединение не имеет внешней сферы, то комплексообразователю дают обычное название химического элемента, которое пишут слитно. Например:

• • [Co (NH₃)₃Cl₃] — трихлоротриамминкобальт;
• • [Co (H₂0)₄(N0₂)₂] — динитротетрааквакобальт;
• • |Pt (NH₃)₂Br₂| — дибромодиамминплатина;
• • [Ni (CO)₄] — тетракарбонилникель.

Некоторые многоатомные лиганды могут присоединяться к комплексообразователю различными атомами. Несмотря на это, лиганд всегда записывается одной и той же формулой, но название может отражать связь с комплексообразователем путем ввода в название символа элемента. Так, если ион CN~ соединен с комплексообразователем через атом азота, то в название вводится «циано-N», если же через атом углерода, то «циано-С».

Для нитрит-иона М0₂ принято другое название. Если связь образуется через атом азота, ион называют «нитро», а при связи через атом кислорода — «нитрито». Например:

• • Na₃[Co (N0₂)₆] — гексанитрокобальтат (Ш) натрия (связь лиганда с комплексообразователем через атом N);
• • Na₃[Co (N0₂)₆] — гексанитритокобальтат (Ш) натрия (связь лиганда с комплексообразователем через атом О).

Название комплексообразователя составляют по следующим правилам. Если комплексообразователь входит в состав комплексного аниона, то к корню русского или латинского названия элемента добавляют суффикс «-аг» и после него в круглых скобках указывают римской цифрой заряд (валентность) комплексообразователя. Например:

• • KJFe (CN)₆] — гексацианоферрат (Н) калия;
• • K₃|Fe (CN)₆] — гексацианоферрат (Ш) калия;
• • K₃[Co (N0₂)₆] — гексанитрокобальтат (Ш) калия;
• • KFe[Feⁿ(CN)₆] — гексацианоферрат (П) железа (Ш)-калия;
• • KFe|Fe^m(CN)_G] — гексацианоферрат (Ш) железа (Н)-калия;
• • FI₂[SiF₆] — гексафторосиликат водорода;
• • Na₂[Zn (OH)J — тетрагидроксоцинкат натрия.

Комплексообразователь, входящий в состав комплексного катиона, называют в родительном падеже последним с указанием римской цифрой в круглых скобках его заряда (для элементов с переменной валентностью). Например:

• • [Cu (NH₃)J (OH)₂ — гидроксид тетраамминмеди (II);
• • [Pt (H₂d)(NH₃)₂0H]N0₃ — нитрат гидроксодиамминакваплатины (Н).

Продукты присоединения воды к различным веществам носят название гидратов. Название начинается со слова «гидрат» в именительном падеже с приставками, указывающими на число молекул воды (если в соединении одна молекула воды, то приставка «моно» не используется), затем следует название молекулы или иона в родительном падеже. Например:

• • NH₃ Н₂0 — гидрат аммиака;
• • [ [/)., • 2Н₂0 — дигидрат пероксида водорода;
• • Ca (N0₃)₂-4H₂0 — тетрагидрат нитрата кальция;
• • [Cu (NH₃)JS0₄— Н₂0 — гидрат сульфата тетраамминмеди (Н);
• • CuS0₄-5H₂0 — пентагидрат сульфата меди, медный купорос, или [Cu (H₂0)₄]S0₄H₂0 — гидрат сульфата тетрааквамеди (Н);
• • Na₂B₄0₇— 10Н₂О — декагидрат тетрабората натрия, бура, или Na₂|B₄6₅(OH)J -8~Н₂0 — октогидрат тетрагидроксопентаоксотетрабората натрия.

При чтении различной литературы вам могут встретиться устаревшие названия некоторых комплексных солей.

Гексацианоферрат (Н) калия KJFe (CN)₆] может иметь следующие названия: желтая кровяная соль, ферроцианид калия, железистосинеродистый калий. Гексацианоферрат (Ш) калия K₃[Fe (CN)_fi] — красная кровяная соль, феррицианид калия, гексацианоферрит калия, железосинеродистый калий. Кровяными солями эти вещества были названы потому, что раньше их получали, прокаливая на скотобойнях остатки животных (рога, кожу, мясные обрезки) с золой (поташом) и железными стружками без кислорода воздуха. В этой реакции получается желтая кровяная соль. (В-7−3. Б1апишите уравнение реакции.) Полученную спекшуюся массу растворяли в воде и затем выпариванием воды выделяли кристаллическую соль. Красную кровяную соль получали из желтой окислением хлором. (В-7−4. Напишите уравнение реакции.) Обе соли использовали в красильном деле и в синтезе различных соединений. Красная кровяная соль при действии солнечного света переходит в желтую кровяную соль. (В-7−5. Почему?).

Желтая кровяная соль (гексацианоферрат (Н) калия K₄[Fe (CN)_e]), имеющая вид светло-желтых кристаллов, служит реактивом для обнаружения ионов железа Fe³⁺, так как эти ионы с ионами [Fe (CN)₆]⁴⁺образуют очень малорастворимую в воде комплексную соль гексацианоферрат (П) железа (Ш) Fe₄[Fe (CN)_G]₃ синей окраски, называемую берлинской лазурыо (раствор имеет ту же окраску). Берлинская лазурь используется как краска в живописи, при производстве синих чернил, как бельевая синька (может быть и другого состава). Желтая кровяная соль может служить реактивом для обнаружения ионов цинка и меди. Теперь эту соль получают из продуктов очистки газа на газовых заводах или реакцией в водном растворе между цианидом железа (П) Fe (CN)₂ и KCN.

Темно-красная кровяная кровяная соль гексацианоферрат (Ш) калия K₃[Fe (CN)_G] используется в качестве реактива на ионы железа Fe²⁺, так как они образуют с ионами [Fe (CN)₆]³⁺ очень малорастворимую в воде комплексную соль гексацианоферрат (Ш) железа (П) Fe₃[Fe (CN)₆]₂ синей окраски, называемую турнбулевой синью (раствор окрашен в сине-зеленовато-бурый цвет). Турнбулеву синь применяют как краску. Она служит реагентом для обнаружения ионов железа (П), лития или олова (П). По некоторым данным, берлинская лазурь и турнбулева синь имеют одинаковый состав.