Наиболее обширный и разнообразный класс неорганических ве­ществ представляют комплексные, или координационные соединения (КС). В последнее время в научной литературе наряду с термином комплексные соединения часто употребляется тождественный ему термин координационные соединения. Однако, термин комплексное соединение в научной химической литературе продолжает широко применяться. В настоящее время его чаще применяют к ионам - ком­плексный ион». Процесс образования комплексных соединений назы­вают процессом комплексообразования. По мере того, как к координационным относили все новые типы соединений, становилось все труднее дать им определение. Безусловно, безупречное определение координационному соединению дать очень трудно. Тем не менее, можно предложить следующее: Координационными называются со­единения, в узлах кристаллических решеток которых находятся ком­плексные частицы, способные к существованию в растворах. Эти частицы образованы за счет координации электронодефицитным ато­мом или катионом (акцепторы электронов) электронейтральных час­тиц или анионов (доноры электронов).

Строение и свойства координационных соединений объясняются координационной теорией, основы которой были заложены в 1893 го­ду А. Вернером. Он пришел к заключению, что в состав комплексного соединения входит сложная частица, состоящая из центрального атома, также называемого комплексообразователем (ион металла), вокруг которого располагаются (координируются) нейтральные моле­кулы или анионы, называющиеся лигандами. Число координирован­ных лигандов чаще всего равно 6, 4 или 2. Координация («удержива­ние») лигандов около центрального атома осуществляется за счет об­разования химических связей. Эти связи называют координационны­ми связями. Количество координационных связей, которые образует один лиганд с комплексообразователем называется дентатностью лиганда ( ди-, три-, тетрадентатный и т.д.). Общее число химических связей, которое комплексообразователь образует с лигандами, называ­ется координационным числом комплексообразователя.

Совокупность иона металла и окружающих его лигандов была названа Вернером внутренней сферой комплекса. В формулах коор­динационных соединений ее заключают в квадратные скобки. Все, что находится за квадратными скобками, составляет внешнюю сферу. В зависимости от знака заряда внутренней сферы различают анионные комплексы, например K2[Zn(CN)4], где внутренняя сфера [Zn(CN)4] -анион; катионные комплексы - [Cu(NH₃)4]SO4, где внутренняя сфера [Cu(NH₃)₄]²⁺ - катион; и нейтральные комплексы [Pt(NH₃)₂Cl₂]⁰. Нейтральные комплексные соединения не имеют внешней сферы. За­ряд внутренней сферы равен алгебраической сумме заряда централь­ного иона и заряда лигандов.

Пример 1. Рассмотрим строение комплексного соединения соста­ва K4[Fe(CN)6].

Решение:

Ионы К⁺ – внешняя сфера ; [Fe(CN)6]⁴– – внутренняя сфера ком­плексного соединения, состоящая из комплексообразователя (ион Fe ) и лигандов (ионов CN ). Один лиганд CN связывается с ком-плексообразователем (Fe ) только одной связью, поэтому дентатность этого лиганда равна 1. Количество координационных связей, которы­ми комплексообразователь связан со всеми лигандами, равно 6, сле­довательно, координационное число железа в данном комплексном соединении равно 6.

В приведенной таблице рассмотрено строение некоторых ком­плексных соединений:

При координации изменяются свойства как лигандов, так и иона металла-комплексообразователя. Часто координированные лиганды и ион металла невозможно обнаружить в растворе комплексного соеди­нения при помощи химических реакций, характерных для них в сво­бодном (некоординированном) состоянии, т. к. они находятся в свя­занном состоянии в составе комплексной частицы.