Izomeria związków kompleksowych
Związki kompleksowe to pochodne związków chemicznych, w których do jednego lub kilku atomów lub jonów dysponujących wolnymi obszarami orbitalnymi przyłączyły się cząsteczki lub jony drugiego związku chemicznego, posiadające wolne pary elektronowe.

KOMPLEKS = sfera zewnętrzna (koordynacyjna) + sfera wewnętrzna (jon kompleksowy)
np.: K[Al.(OH)4]
[Al.(OH)4]-
Al3+ - jon centralny
OH- - ligandy
4 - liczba koordynacyjna jonu centralnego
- - wypadkowy ładunek elektryczny jonu kompleksowego

Atom lub jon centralny przyłącza, czyli koordynuje pewną liczbę jonów ujemnych, np. F-, Cl-, CN-, lub cząsteczek obojętnych, np. H2O, NH3, zwanych ligandami. Ligandy bezpośrednio otaczające atom lub jon centralny tworzą wewnętrzną sferę koordynacyjną. Liczbą atomów bezpośrednio koordynowanych przez jon centralny nazywa się liczbą koordynacyjną.

Ze względu na zdolność tworzenia kompleksów jony metali możemy podzielić na:
  • jony metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych, lantanowców i aktynowców – wykazują słabe właściwości kompleksotwórcze;
  • jony metali przejściowych – wykazują dużą zdolność do tworzenia trwałych kompleksów.


RODZAJE LIGANDóW
ligandy jednodonorowe: F-, Cl-, H2O, NH3, OH-, CN- i inne ligandy wielokleszczowe: (wielodonorowe, chelatujące, chylaty) – zajmują więcej niż jedno miejsce w kompleksie, posiadają więcej niż jedną wolną parę elektronową, zawierają więcej niż jeden atom ligandowy; związki z udziałem takich ligandów nazywamy kompleksami chylatowymi


Przykłady:

Ligandy dwukoordynacyje
obraz
Ligandy trój, cztero, a nawet sześciokoordynacyjne, przykład - kwas etylenodiaminotetraoctowy:
obraz
Związek kompleksowy chelatowy:
obraz


IZOMERIA ZWIĄZKÓW KOMPLEKSOWYCH

Izomeria jest to występowanie dwóch lub większej liczby związków chemicznych o takim samym składzie chemicznym i masie cząsteczkowej, różniących się ułożeniem atomów w cząsteczce lub przestrzeni.

Podstawowe rodzaje izomerii związków kompleksowych:
strukturalna (konstytucyjna) izomery mają ten sam skład chemiczny, ale różnią się szeregowaniem atomów
stereoizomeria (izomeria przestrzenna)

Rodzaje izomerii strukturalnej w związkach kompleksowych:

  • izomeria jonowa
  • - różne położenie anionów i kationów, np.: [Co(NH3)5Br]SO4 i czerwony [Co(NH3)5(SO4)]Br
  • izomeria hydratacyjna
  • - różne położenie cząsteczek wody w wewnętrznej lub zewnętrznej sferze koordynacyjnej kompleksu, np.: [Cr(H2O)6]Cl3 oraz [Cr(H2O)5Cl]Cl2 · H2O
  • izomeria koordynacyjna
  • występuje w kompleksach mających dwa centra koordynacyjne, w których ligandy przyłączane są do różnych metali, np.: [Co(NH3)6][Cr(CN)6] i [Cr(NH3)6][Co(CN)6]
  • izomeria wiązaniowa
  • - istnieje wtedy, gdy ligand może się łączyć z atomem centralnym za pośrednictwem dwóch różnych atomów, np. NO2 może łączyć się z atomem centralnym – kobaltem przy pomocy atomu azotu lub atomu tlenu, np.: [Co(-NO2)(NH3)5]Cl2[Co(-ONO)(NH3)5]Cl2


Rodzaje izomerii przestrzennej w związkach kompleksowych
  • Izomeria geometryczna
  • – istnienie kompleksów cis i trans dla niektórych związków o liczbie koordynacyjnej 4 i 6.
    obraz
    Np. [Pt(NH3)2Cl2]
  • Izomeria optyczna
  • - związki kompleksowe mogą występować w dwóch odmianach, które skracają płaszczyznę światła spolaryzowanego w przeciwnych kierunkach; są to cząsteczki, które mają się do siebie tak, jak obraz i jego zwierciadlane odbicie. Takie cząsteczki nazywane są enancjomerami.