Комплексные соединения металлов

.металлы в живых системах, как правило, существуют в составе различных комплексных соединений с биолигандами. Поэтому это важнейшее свойство металлов - их способность образовывать разнообразные комплексные структуры - будет рассмотрено в первую очередь на отдельных примерах.

1. Аквокомплексы

В водных растворах катионы d-металлов в свободном виде (в том числе и в организме) существуют в виде аквокомплексов [Meⁿ⁺(H₂O)_m]ⁿ⁺, которые обычно обозначаются как Меⁿ⁺ или Ме^п+_гидр.' Аквокомплексы некоторых металлов, в частности, меди(П), марганца(П), серебра(1), достаточно устойчивы, поэтому соли этих металлов не подвергаются гидролизу.

2. Аммиакаты

Аммиачные комплексы - хорошие модели для понимания структур, связанных с образованием биологических соединений, содержащих в своем составе аминогруппы, Рассмотрим реакции взаимодействия в растворе ионов металлов с аммиаком на примере элементов подгрупп меди и цинка.

А. Образование аммиаката меди(II).

[Cu(H₂0)₄]²⁺ (голубой)+ 4NH₃  [Cu(NH₃)₄]²⁺(синий) +4H₂0

В молекулярном виде этот процесс можно представить следующим образом:

[Cu(H₂0)₄]SO₄+4NH₃  [Cu(NH₃)₄]S0₄+4H₂O

И упрощенно, без отражения в записи образования аквокомплекса, уравнение примет вид:

В дальнейшем при написании реакций в ионном или молекулярном виде мы будем записывать ионы металлов упрощенно Ме^n+, подразумевая под этим гидратированные ионы.

CuSO₄ + 4NH₃  [Cu(NH₃)₄]SO₄

Важным аспектом поведения "биокомплексов", т.е. комплексов в живых системах, является их устойчивость. Поэтому важно знать факторы, влияющие на устойчивость комплексных систем и возможные пути их разрушения.

Причиной разрушения комплекса может быть выведение комплексообразователя (Сu²⁺) из внутренней сферы комплекса и связывание его в виде труднорастворимого соединения (CuS в первой реакции) или выведение лигандов (NНз) и связывание их в более устойчивое соединение (ион NH₄⁺ во второй реакции).

Б. Растворение хлорида серебра в растворе избытка аммиака с образованием аммиаката серебра.

AgCl + 2NH₃ (избыток )--> [Ag(NH₃)₂]Cl(бесцветный)

Данный комплекс также может быть разрушен несколькими способами.

В. Взаимодействие солей цинка и кадмия с аммиаком также приводит к образованию аммиачных комплексов.

Г. Реакция хлорида ртути(II) (сулемы) с аммиаком завершается образованием осадка белого цвета - хлорида аминортути (белый преципитат — антисептик), который не является комплексным соедине­нием.

HgCl₂ + 2NH₃ -> Cl-Hg-NH₂ + NH₄C1