Кислотно-основные свойства комплексных соединений

При координации молекул воды ионами металла диссоциация воды усиливается, при этом протоны выталкиваются из внутренней сферы аквакомплексов, и образуются гидроксокомплексы, а раствор приобретает кислые свойства. Например, в растворах солей алюминия протекают реакции:

[Al(H₂O)₆]3++ H₂O = [Al(H₂O)₅OH]2+ + H₃O+

По таким схемам происходит гидролиз солей металлов, дающих слабые основания.

Аммиак в водном растворе обладает основными свойствами:

NH₃ ∙ H₂O + H₂O = NH₄+ + OH- + H₂O

В случае координации аммиака ионами металла в небольшой степени происходит диссоциация его молекулы по кислотному типу:

[Pt(NH₃)₆]4+ +H₂O = [Pt(NH₃)₅NH₂]3+ + H₃O+

Интенсивность кислотных и основных свойств комплексных соединений зависит от размера, заряда и поляризационных свойств центрального иона, от величины заряда комплексного иона, от устойчивости комплекса в растворе, от строения комплекса и характера взаимного влияния координированных групп. Чем выше заряд центрального иона, тем сильнее выражены кислотные свойства комплекса, а основные слабее. Так, ион [Cr(H₂O)₆]3+ способен проявлять более сильные кислотные свойства, чем ион [Zn(H₂O)₆]2+. Ион [Co(NH₃)₆]3+, содержащий Co3+, почти нейтрален, а ион [Pt(NH₃)₅Cl]3+, содержащий Pt4+, имеет сильные кислотные свойства. Чем выше заряд комплексного катиона, тем сильнее отталкивается протон и сильнее кислотные свойства. Ион [Cr(Н₂О)₆]3+ проявляет более сильные кислотные свойства, чем ион [Cr(H₂O)₄Cl₂]+, а ион [Co(NH₃)₅(H₂O)]3+ — более сильные кислотные свойства, чем ион [Co(NH₃)₄(NO₂)(H₂O)]2+.

Основные свойства комплексного катиона при увеличении его заряда, наоборот, ослабевают.[Pt(NH₃)₅OH]3+ проявляет более слабые основные свойства, чем ион [Co(NH₃)₅OH]2+.

Пример 1. Составьте координационную формулу комплексной соли состава

Co(NO₃)₃ ∙ Cl ∙4NH₃, если в растворе этой соли не обнаружены ионы кобальта, нитрата и аммиака. Весь хлор, содержащийся в составе этой соли, образует хлорид серебра при взаимодействии с раствором нитрата серебра. Измерения электрической проводимости показывают, что молекула соли диссоциирует на два иона.