Ce este un ion complex?

Un ion complex este o specie chimică formată dintr-un atom metalic central, adesea cu o stare de oxidare pozitivă, care este legată de un grup de molecule neutre sau ioni negativi, prin legături covalente dative sau coordonate. Atomul central de metal este numit centru de coordonare (de aceea se spune că acestea sunt un tip de complex de coordonare), în timp ce moleculele sau ionii care donează perechile de electroni din legăturile coordonate se numesc liganzi.

În funcție de sarcina electrică a centrului metalic și cea a liganzilor, ionii complecși pot fi pozitivi (cationi complecși) sau negativi (anioni complecși).

Ionii complecși sunt mult mai des întâlniți decât ne putem imagina și fac parte din sărurile complexe. De fapt, prezența sa într-o sare este tocmai ceea ce o clasifică drept sare complexă.

Caracteristicile ionilor complecși

Unele trăsături caracteristice ale acestor specii chimice sunt:

• Atomul de metal central este aproape întotdeauna un metal de tranziție (blocul d) sau un metal de tranziție intern (blocul f, format din lantanide și actinide). În unele cazuri, acestea pot fi metale p-bloc.
• Ele pot exista în soluție sau sub formă de săruri complexe în stare solidă.
• Deoarece atomul central primește o pereche de electroni într-o legătură covalentă dativă, se comportă ca un acid Lewis.
• Liganzii pot fi molecule neutre precum apa (H2O ₎ sau amoniacul (NH3 ₎ sau pot fi anioni mono- sau poliatomici precum ionul clor (Cl ^– ) sau ionul cianura (CN ^– ).
• Liganzii trebuie să aibă întotdeauna atomi cu perechi singure de electroni neîmpărțiți, așa cum este cazul multor compuși care conțin oxigen, azot, sulf și fosfor.
• Liganzii, fiind donatori de perechi de electroni, sunt baze Lewis.
• Același ligand poate contribui cu mai mult de o pereche de electroni prin mai mult de un atom cu perechi singure de electroni, caz în care este de obicei numit agent de chelare, ca în cazul etilendiaminotetraacetatului sau ionului EDTA ^4- .

Tipuri de ioni complexi

În funcție de caracteristicile particulare ale centrului metalic și ale liganzilor care îl înconjoară, se pot distinge unele tipuri diferite de ioni complecși:

cationi complexi

Sunt ioni complecși cu sarcină pozitivă.

anioni complecși

Sunt ioni complecși cu sarcini negative.

Ioni complexi mononucleari cu liganzi monodentati

Ele sunt cele mai comune și se referă la cele care conțin doar un centru metalic care este înconjurat de liganzi care contribuie doar cu o pereche de electroni fiecare. Acest tip de ligand se numește ligand monodentat.

Chelați: ioni complexi mononucleari cu liganzi polidentați

Sunt acelea în care un singur centru metalic este legat de un singur ligand, dar prin legături de coordonate multiple. Liganzii cu mai mulți atomi donatori se numesc liganzi polidentați sau agenți de chelare, iar complexele pe care le formează cu diferite metale se numesc chelați. Dacă complexul are o sarcină electrică, va fi și un ion complex.

ioni complexi polinucleari

Există exemple de ioni complecși în care mai mulți centri metalici sunt legați împreună, fie printr-o legătură metalică (ca în cazul ionului [Re 2 Cl 4 ] 2-), fie printr-un ligand bidentat care acționează _{ca o} punte între ^cei doi centri metalici (ca în cazul ionului [(NH ₃ ) ₅ ] Co – NH ₂ – Co(NH ₃ ) ₅ ] ⁵⁺ ). Acest tip de complex se numește complexe polinucleare, deoarece au mai mult de un centru de coordonare.

Exemple de ioni complecși

După cum sa menționat la început, ionii complecși pot fi atât pozitivi, cât și negativi, centrul metalic poate fi pozitiv sau neutru, iar liganzii atașați pot fi atât molecule neutre, cât și ioni negativi. În plus, ele pot conține unul sau mai multe puncte focale. Iată câteva exemple care evidențiază aceste caracteristici.

_Exemplul 1 _: cationul [(NH3)5Ru(C4H4N2 ⁾ _Ru ( _NH3 ) ₅ ] 5+

Acesta este un exemplu de cation polinuclear complex cu liganzi neutri și centri metalici pozitivi.

Exemplul 2: Anionul hexacianoferat (II) sau [Fe(CN) ₆ ] ⁴⁺

Acesta este un exemplu de ion complex mononuclear cu un atom central pozitiv, dar o sarcină negativă netă.

Exemplul 3: [Co(S04 ₎ ( _NH3 ) ₅ ] ⁺

[Co(S04 ₎ (NH3 ₎ 5 _] + ^este un cation mononuclear complex care are un centru de cobalt (III) înconjurat de 5 liganzi amino neutri și un ligand sulfat negativ.

Exemplul 4: [Au ₆ C(PPh ₃ ) ₆ ] ²⁺

Acesta este un alt exemplu de ion complex polinuclear încărcat pozitiv în care un anion de carbură unește toate centrele metalice formate din 6 cationi de aur (I).

Referințe

Compus de coordonare – Liganzi și chelați . (2021). Preluat la 29 mai 2021, de la https://www.britannica.com/science/coordination-compound/Ligands-and-chelates

Cotton, Frank Albert; Wilkinson, Geoffrey, Murillo, Carlos A.; Bochman, Manfred. (1999). Chimie anorganică avansată. a 6-a ed. Wiley

Lawrance, Geoffrey A. (2010). Introducere în Chimia coordonării . wiley. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470687123