Combina\iile complexe,compu=ii de coordina\ie sau, simplu,complec=i sunt combina\iile care con\in un atom sau un ion central (de obicei un metal) de care sunt lega\i prin legaturi covalente coordinative molecule neutre sau ioni (a=a-numi\ii liganzi). s2k11ks
Sn func\ie de suma sarcinilor ionului central si a gruparilor care-l inconjoara , combina\ia complexa poate fi un anion , un cation sau o molecula neutra: aNH4i+ ; a Fe(CN)64i- ; aPtCl4(NH3)2i.
Numarul de molecule sau ioni (liganzi) care se leaga de ionul central poarta numele de numar de coordina\ie. Astfel,in ionul complex aFe(CN)6i 4- , numarul de coordina\ie este 6 ; iar in aAg(NH3)2iOH , numarul de coordina\ie este 2. Sn general, numarul de coordina\ie are valori cuprinse intre 2 si 6 si foarte rar valoarea 7 sau 8. Ca atom central poate func\iona aproape oricare din elementele sistemului periodic, dar cea mai mare tendin\a de a forma complec=i o au metalele tranzi\ionale; la r`ndul lor , liganzii pot fi foarte diferi\i , de la ioni monoatomici simpli p`na la substan\e organice cu structuri foarte complicate. Ca liganzi in ace=ti compu=i apar fie molecule neutre, ca: NH3 , H2O , H2N - H2C - CH2 - NH2 (etilendiamina) , C5H5N (piridina);fie ioni, ca : F -, Cl - , Br - , SO 2-3 ,SCN Sarcina ionului complex se stabile=te \in`nd seama de sarcina ionului central , precum =i de sarcinile liganzilor.Astfel,daca liganzii sunt molecule neutre,sarcina ionului complex este data de sarcina ionului central.In complexul aCu(NH3)4iSO4 , datorita faptului ca NH3 e o molecula neutra, iar ionul Cu are 2 sarcini pozitive, ionul va aparea incarcat astfel:aCu(NH3)4i 2+. Daca liganzii sunt ionici, sarcina ionului complex va fi egala cu suma algebrica dintre sarcina atomului central si sarcinile liganzilor.Astfel, in complexul K2aHgI4i, mercurul are sarcina 2+ , cei patru ioni I - totalizeaza 4 sarcini negative , deci sarcina ionului complex va fi data de suma -4+2= -2 . Ionul se va scrie aHgI4 i2- .
Sarcina ionului complex este neutralizata intotdeauna de ioni de semn contrar : aCu(NH3)4i 2+2(OH) - ; 4K +aFe(CN)6i 4- .
Pentru ca un ion metalic sa formeze combina\ii complexe, trebuie sa indeplineasca urmatoarele condi\ii : sa aiba un volum ionic mic =i sa posede orbitali liberi in care sa poata accepta electronii neparticipan\i ai ligandului , stabilindu-se astfel legaturi covalente coordinative intre ionul central =i atomul de nemetal din ligand.

OB|INEREA UNOR COMBINA|II COMPLEXE
EXPERIEN|A 1 : Se introduc intr-o eprubeta 2 - 3 ml dintr-o solu\ie de CuSO4 =i apoi se adauga o solu\ie apoasa de NH3 p`na la apari\ia precipitatului de culoare verde-albastru.Se adauga in continuare o solu\ie de amoniac p`na la dizolvarea precipitatului; se observa ca in eprubeta culoarea solu\iei se schimba in albastru intens. Ecua\ia reac\iei care a avut loc este: CuSO4 + 4 NH3 = aCu(NH3)4 iSO4 .

EXPERIEN|A 2 : Sntr-o eprubeta cu 1 - 2 cm3 de solu\ie de CuSO4 de concentra\ie 0,1 M turna\i c`teva picaturi de solu\ie de NaOH 1M . Se formeaza un precipitat albastru , gelatinos de Cu(OH)2 . Se adauga , in picaturi , solu\ie de NH3 1M , agit`nd eprubeta . Se observa dispari\ia precipitatului =i colorarea solu\iei in albastru intens , datorita formarii combina\iei complexe, hidroxidul de tetraaminocupru (II). Ecua\iile reac\iilor care au avut loc sunt : CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2 Na2SO4
Cu(OH)2 + 4 NH3 =aCu(NH3)4i(OH)2 .

EXPERIEN|A 3 : Sntr-o eprubeta ce con\ine 3 ml solu\ie de AlCl3 se introduce ,in picaturi, o solu\ie de NaOH .Se observa apari\ia unui precipitat gelatinos alb de Al(OH)3 .Daca se continua adaugarea de NaOH , se observa dizolvarea precipitatului . Ecua\iile reac\iilor care au avut loc sunt :
AlCl3 + 3 NaOH = Al(OH)3 + 3 NaCl
Al(OH)3 + NaOH = NaaAl(OH)4i .

PROPRIETA|ILE COMBINA|IILOR COMPLEXE
Combina\iile complexe , in func\ie de natura atomului central , precum =i de aceea a liganzilor , manifesta stabilitate at`t in stare solida , c`t =i in solu\ie.
Majoritatea combina\iilor complexe sunt solubile in apa sau in solven\i organici . Unele au o solubilitate redusa , altele sunt intens colorate . Foarte multe dintre aceste combina\ii se comporta ca electroli\i , iar in solu\ie apoasa se disociaza dupa scheme ca:
K4aFe(CN)6i 4K + +a Fe(CN)6 i 4 aAg(NH3)2 iCl aAg (NH3)2i + + Cl -

Dar ionii complec=i sufera la r`ndul lor o disociere secundara ,insa intr-o masura foarte mica :
aFe(CN)6 i 4- Fe2+ +6 CN aAg(NH3)2 i + Ag + +2 NH3

Fiind aici cazul unor reac\ii de echilibru , aplic`nd legea ac\iunii maselor se gasesc rela\iile:
K=aFe 2+i*aCN -i6 / aFe(CN)6 i 4- = 1*10-37 ioni-g/ l

K= aAg+i*aNH3i 2 / aAg(NH3)2 i + = 9*10-8 ioni-g/ l

Acestea sunt constantele de disociere ale ionilor complec=i, denumite =i constante de instabilitate ; ele exprima stabilitatea ionilor complec=i.

STRUCTURA COMBINATIILOR COMPLEXE
Liganzii din jurul unui ion metalic pot fi identici sau diferi\i.
Pentru ca o specie ( neutra sau ionica )sa poata func\iona ca ligand , ea trebuie sa con\ina atomi cu cel pu\in o pereche de electroni neparticipan\i , pe care sa ii puna in comun cu ionul metalic ( legatura coordinativa ). Ace=ti atomi se numesc atomi donori .Atomii donori pot fi :
- anionii halogenura;
- atomii de azot din moleculele de amoniac;
- atomii de carbon din anionii cianura ,CN -;
- atomii de oxigen din moleculele de apa
Numarul de atomi donori care interac\ioneaza cu ionul metalic poarta denumirea de numar de coordinare.Liganzii ocupa pozi\ii bine determinate in spa\iu , fiecarui numar de coordinare asociindu-i-se una sau mai multe geometrii de coordinare .
Sn ionii complec=i aAg(CN)2i - , aAg(NH3)2 i =i aCuI2 - i , ionii metalici au numarul de coordinare 2 =i liganzii sunt dispu=i liniar .
Sn ionii complec=i aCoCl4i 2- =i aNi(CN)4 i 2- , ionii metalici au numerele de coordinare 4 .Sn primul , liganzii ( anionii clorura ) sunt dispu=i in v`rful unui tetraedru regulat .
Sn cazul ionului complex aNi(CN)4 i 2- , cei 4 liganzi ,respectiv anionii cianura(CN -),sunt dispu=i in v`rfurile unui patrat .
Deci, pentru numarul de coordinare 4 sunt posibile doua geometrii de coordinare, ambele frecvent intalnite : tetraedica =i plan-patrata .

Toate combina\iile complexe pe care le formeaza ionul Pt 2+ au o geometrie plan-patrata , de exemplu : aPtCl4 i 2- ,a Pt(CN)4i 2- ,aPt(NH3)4i 2+ , aPt(NH3)2Cl2i . Sn acest din urma caz , liganzii sunt doua molecule de amoniac =i doi anioni clorura =i pot fi dispu=i in doua moduri :
Structurile de mai sus corespund unor compu=i reali , care difera prin unele din proprieta\ile lor.Asemenea compu=i,care au aceea=i compozi\ie, in cazul nostru ultimul exemplu,dar au structuri =i proprieta\i diferite,poarta denumirea de izomeri.Pentru ca izomerii de mai sus difera prin geometria lor , ei se numesc izomeri geometrici.

Pentru nr. de coordinare 6 ,de exemplu,in
aNi(NH3)6i 2 , aNi(H2O)6i, aCo(NH3)6i3+,aCo(H2O)6 i 2 geometria de coordinare este octaedrica.

La dizolvarea sarurilor in apa,ionii metalelor tranzi\ionale formeaza specii cationice complexe in care liganzii sunt molecule de apa.

DENUMIREA COMBINA|IILOR COMPLEXE
La stabilirea denumirii combina\iilor complexe se iau in considerare:
-clasa de compu=i din care face parte combina\ia complexa:acid,baza,sare;
-nr. de coordinare;
-numele ligandului;
-numele ionului central;
-numele ionului care neutralizeaza sarcina ionului central =i nr. acestor ioni.
Daca liganzii sunt molecule neutre,se va citi int`i gruparea din exteriorul parantezelor mari , apoi nr.de liganzi si apoi atomul central cu sarcina sa. Ex. denumirea urmatorilor compu=i este :aAl(H2O)6 iCl3 -triclorura de e he xaacvaluminiu (3+)
aCr(NH3)6 Cl3 -triclorura de hexaaminocrom (3+ )

Daca liganzii sunt grupari ionogene,se va citi in primul r`nd nr. liganzilor,apoi atomul central cu sarcina sa sau sarcina ionului =i grupa sau gruparile din afara parantezei mari .Ex. denumirea urmatorilor compu=i este : K4aFe(CN)6 i -;hexacianoferat (4-) de potasiu
K2aNi(CN)4i-tetracianonichelat (2-) de potasiu.
Sntotdeauna se denume=te mai int`i ionul cu sarcina negativa =i apoi cel cu sarcina pozitiva,lega\i prin prepozi\ia ‘de’,de=i in scrierea formulei chimice ordinea e inversa.Ex: aCu(NH3)4i(OH)2 -; hidroxid de tetraaminocupru(II)
aAg(NH3)2iNO3-azotat de diaminoargint(I)
NaaAl(OH)4i-tetrahidroxoaluminat de Na

Aplica\iile combina\iilor complexe
Cele mai frecvente utilizari ale comb. complexe sunt in analiza chimica.O serie de ioni ai metalelor,datorita u=urin\ei de a forma combina\ii complexe,caracterizate prin culoare intensa sau prin solubilitate redusa,se pot determina prin analiza calitativa sau cantitativa.
Exemple de identificare a unor ioni:
(I) Sntr-o eprubeta se introduc 2-3 ml dintr-o solu\ie de FeCl3 in care se adauga o solu\ie apoasa de K4aFe(CN)6i.Se observa apari\ia unui precipitat albastru(albastru de Berlin)insolubil in H2O =i in HCl diluat.Ecua\ia reac\iei este: 4FeCl+3K4aFe(CN)6i=Fe4aFe(CN)6i3+12KCl
Reac\ia este caracteristica pentru ionul Fe3+;daca solu\ia ce con\ine ionii respectivi este foarte diluata,se ob\ine osolu\ie albastra, ceea ce permite determinarea prezen\ei Fe3+in urme.
(II) Sntr-o eprubeta in care se gasesc 2-3 ml solutie conc. de Co(NO3)2 se adauga 1-2 ml eter etilic =i apoi o solu\ie de KSCN.Se ob\ine o coloratie intens albastra,caracteristica pt Co2+.Ecua\ia reac\iei este:Co2++4SCN aCo(SCN)4i2-.
(II) Intr-o eprubeta in care se afla 2-3 ml dintr-o solutie de CuSO4 se adauga cateva picaturi de acid acetic si apoi 2 ml dintr-o solutie de K4aFe(CN)6i. Se observa formarea unui precipitat de culoare brun-roscata.Ecuatia reactiei este 2CuSO4+K4aFe(CN)6i+Cu2aFe(CN)6i+2K2SO4.Daca ionii de Cu2+sunt in concentratie mica,in solutie se obtine o conc. roza,reac. permitand evidentierea Cu in urme.