komplexy
komplexy [lat.] — molekuly alebo ióny zložené z centrálneho atómu a z ligandov viazaných na centrálny atóm koordinačnou väzbou; v užšom význame taká molekula (ión), v ktorej je koordinačné číslo centrálneho atómu väčšie ako absolútna hodnota jeho oxidačného čísla (tzv. klasický komplex); napr. za komplex sa pokladá ión [AlIIIF6]3−, nie však zlúčenina SVIF6. Komplexy sú súčasťou koordinačných zlúčenín alebo samy predstavujú koordinačné zlúčeniny.
Centrálny atóm je väčšinou atóm kovového prvku, ligandy sú ióny (prevažne anióny, napr. \(\mathrm{NH_2^{-}}\), → amidokomplexy; \(\mathrm{O_2^{n-}}\), → dioxygenkomplexy; halogenidové anióny, → halogenokomplexy; hydroxidový anión OH−, → hydroxidokomplexy; CN−, → kyanidokomplexy) alebo molekuly (napr. voda, → akvakomplexy; amoniak, → amminkomplexy), ktoré sa koordinačnou väzbou viažu na centrálny atóm prostredníctvom svojich donorových atómov. Počet donorových atómov ligandov priamo viazaných na centrálny atóm komplexu sa nazýva koordinačné číslo centrálneho atómu. Napr. v molekule [Fe(CO)5] (pentakarbonylželezo) je centrálnym atómom Fe(0), ligandmi sú molekuly CO, koordinačné číslo centrálneho atómu je 5, zlúčenina [Ni(NH3)6]Cl2 (chlorid hexaamminnikelnatý) obsahuje komplexný katión [Ni(NH3)6]2+ (centrálny atóm Ni(II), ligandy NH3) a anióny Cl−, koordinačné číslo centrálneho atómu je 6. Podľa počtu centrálnych atómov sa rozlišujú jednojadrové a viacjadrové komplexy. Vo viacjadrových komplexoch (→ klaster) sú centrálne atómy spojené pomocou mostíkových ligandov, napr. v katióne [(NH3)5Cr(OH)Cr(NH3)5]5+ je mostíkovým ligandom hydroxidoligand (OH−), známe sú však aj klastre, v ktorých sú centrálne atómy viazané priamo, napr. [Mo6Cl14]2−. Rozmiestnením ligandov okolo centrálneho atómu vzniká rovinný alebo priestorový útvar (→ koordinačná geometria). Pri komplexoch existuje viacero druhov izomérie vrátane optickej (→ izoméry).
Komplexy sa pripravujú väčšinou komplexotvornými reakciami, pri ktorých často dochádza k substitučným reakciám v koordinačnej sfére, napr.
\(\mathrm{[Ni(H_2O)_6]^{2+} + 6NH_3 \longrightarrow [Ni(NH_3)_6]^{2+} + 6H_2O}\)
Optické a magnetické vlastnosti komplexov prechodných prvkov, ako aj farebnosť ich koordinačných zlúčenín najjednoduchšie vysvetľuje elektrostatická teória ligandového poľa (teória kryštálového poľa), ktorá predpokladá elektrostatické pôsobenie ligandov (ich donorové atómy majú voľný elektrónový pár) na orbitály \(d\) centrálneho atómu. Pri oktaédrických komplexoch, ktorých centrálne atómy majú konfiguráciu \(d^4\) až \(d^7\) , sa rozlišujú vysoko- a nízkospinové komplexy (podľa počtu nespárených elektrónov). Elektróny z energetickej hladiny t2g môžu byť svetlom excitované na hladinu eg (proces sa nazýva d – d prechod). Absorbovaná časť spektra potom chýba v prechádzajúcom svetle a roztok komplexu má sfarbenie zodpovedajúce doplnkovej farbe, napr. vodné roztoky jednoduchých solí prechodných prvkov sú sfarbené takto: roztok [Cr(H2O)6]3+ je fialový, [Mn(H2O)6]2+ svetloružový, [Fe(H2O)6]2+ zelený, [Co(H2O)6]2+ červený, [Ni(H2O)6]2+ zelený, [Cu(H2O)5]2+ modrý. Relatívnu stabilitu akvakomplexov prechodných prvkov [M(H2O)x]2+ proti substitúcii jedného akvaligandu iným ligandom udáva Irvingov-Williamsov rad (poradie ligandov fakticky nezávisí od typu ligandov). Osobitnú skupinu komplexov predstavujú cheláty, ktoré obsahujú viacdonorový ligand viažuci sa na ten istý centrálny atóm najmenej dvoma donorovými atómami, čím vzniká cyklus (→ hém). Ku komplexom sa zaraďujú aj organokovové zlúčeniny prechodných prvkov (napr. Fe, Co, Ru, Ni, Mn, Ti, Zr). Ako ligandy v nich môžu byť koordinované napríklad molekuly alebo ióny s aromatickým charakterom (najčastejšie s benzénom alebo s cyklopentadienylovým aniónom), pričom vytvárajú tzv. sendvičové štruktúry (→ ferocén, → cymantrén a i.; → metalocény).