Аквакомплексы

АКВАКОМПЛЕКСЫ, координац. соед., содержащие в кач-ве лигандов одну или неск. молекул воды. Последняя связана с центр, атомом металла через атом кислорода. Различают аквакомплексы катионного типа (напр., [Со(Н2О)6]С12), анионного (напр., К[Сг(Н2О)2(ОН)4]) и комплексы-неэлектролиты (напр., [PtCl4(H20)2]).

Аквакомплексы во мн. случаях легко образуются в водных р-рах из др. координац. соед. в результате внутрисферного замещения, гидратации катионов, а также присоединения молекул Н2О. В последнем случае координац. число центр. атома может повыситься, напр. в результате присоединения к анионам [АиС14]- или [PtCl4]- двух молекул воды.

В лабильных аквакомплексах аквагруппы вступают в р-ции обмена с высокой скоростью. Так, время практически полного изотопного обмена Н2О на 18Н2О в [А1(Н2О)6]3+ , [Fe(H2O)6]3+ и др. составляет при 25°С ок. 1 мин. Для стабильных аквакомплексов, напр. [Сг(Н2О)6]С13, время полупревращения при изотопном обмене - ок. 40 ч при 25°С.

Аквакомплексы обладают кислотными св-вами, напр.: [А1(Н20)6]3+1011-11.jpg[А1(Н20)5ОН]2+ + Н +

Для [Rh(NH3)5H2O]3+ pK кислотной диссоциации 5,86, для [Со(NН3)Н2O]3+ -5,69, для [Pt(NH3)5H2O]4+ -4,00.

Литература

Д ракин С. И., Шпакова С. Г., Дель Пино X., в кн.: Физика молекул, в. 2, К., 1976, с. 75-90. Н. Н. Желиговская.

Комментарии*

Дополнения к описанию аквакомплексов:

  • Структура и связывание: Вода в аквакомплексах может выступать не только как монодентатный лиганд (связываясь через атом кислорода), но и как мостиковый лиганд, соединяя два металлических центра.
  • Распространенность и биологическая значимость: Аквакомплексы являются основными формами существования многих ионов металлов в водных растворах и биологических системах. Например, гидратированный ион магния Mg(H₂O)₆²⁺ играет ключевую роль в активности ферментов, а аквакомплексы платины (например, цисплатин после аквации) — в противораковой терапии.
  • Кислотные свойства: Процесс кислотной диссоциации (например, [M(H₂O)ₙ]ᵐ⁺ → [M(H₂O)ₙ₋₁(OH)]⁽ᵐ⁻¹⁾⁺ + H⁺) объясняет, почему растворы многих солей металлов имеют кислую реакцию. Константа кислотности (pKa) сильно зависит от заряда и природы металла.
  • Лабильность и кинетика: Скорость обмена молекул воды в координационной сфере металла (лабильность) является фундаментальным свойством, определяющим их реакционную способность. Ионы s- и p-блоков (например, Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺) обычно образуют лабильные комплексы с быстрым обменом, в то время как многие ионы d-блока (например, Cr³⁺, Co³⁺) могут образовывать кинетически инертные аквакомплексы.
*Подобраны с помощью LLM, верифицированы, но возможны неточности.
Ещё по теме
Комплексные соединения в химии — строение и свойства
Комплексные соединения — строение, свойства и применение
Сверхкомплексные соединения — структура и свойства
Комплексные соединения — механизмы образования и устойчивость
Коллоидные ПАВ и их свойства
Поверхностно-активные вещества и коллоидные системы
Гидроксикислоты — свойства и применение
Гидрофильные коллоиды — свойства и применение
Внутрикомплексные соединения и их роль в аналитической химии
Оксониевые соединения — свойства, получение и применение