Хидратна (солватна) изомерия
Хидратната изомерия се среща в отделни изомери, когато разпределението на водните молекули между вътрешната и външната сфера не е еднакво. Класически пример за този вид изомерия е изомерията на хром (III) хлорид - СrCl3*6H2O. Това съединение е известно в три модификации. Една от тези модификации е боядисана в сиво-синьо. При разтваряне във вода се получава виолетов разтвор. Според Вернер това е хексааквохром (III) хлорид [Cr(H2O)6]Cl3. Молекулната електропроводимост на разтвора е характерна за съединения, които се разлагат на четири йона.
Когато се изложи на разтвор на излишък от сребърен нитрат, всичките 3 хлоридни йона се утаяват. Две други модификации на CrCl3 * 6H2O, когато се разтворят във вода, дават зелени разтвори. Една от модификациите, изследвани от Werner, се характеризира с факта, че сребърният нитрат утаява от подкиселен разтвор само 1/3 от хлоридните йони, съдържащи се в съединението. Приписана му е координационната формула [Cr(H2O)4Cl2]Cl*2H2O. От разтвор на друга модификация при същите условия 2/3 хлоридни йони се утаяват със сребърен нитрат.
Следователно неговата координационна формула е [Cr(H2O)5Cl]Cl2*H2O. Отстраняването на координирана водна молекула от комплекса води до преминаване на хлоридния йон от външната сфера към вътрешната. Други примери за хидратирани изомери включват кобалтовите комплекси [Co(NH3)5NO2](NO2)2*H2O и [Co(NH3)5H2O](NO2)3.
Йонизационен метамеризъм (изомеризъм)
Този тип изомерия е възможен само за катионни комплекси. Нека дадем пример за два такива изомера: [Pt(NH3)4Br2]Cl2 и [Pt(NH3)4Cl2]Br2.
И двете съединения имат еднакъв състав, еднакви молекулни тегла и се различават едно от друго само по разпределението на аниони между вътрешната и външната сфера. Тези изомери могат да бъдат разграниченикато се използват реакции на двоен обмен с подходящи реагенти. Така, когато към разтвор на първото съединение се добави излишък от сребърен нитрат, се образува бяла утайка от AgCl, докато жълта утайка от AgBr се утаява в резултат на реакцията с второто съединение.
Свързваща изомерия
Изомерията на връзката възниква, когато монодентатните лиганди могат да бъдат координирани чрез два различни атома. Например, NO 2- йонът може да се прикрепи към централния атом чрез азот или кислород. Това причинява съществуването на два изомера в иридий, кобалт и някои други метали: [(NH3)5 –Ir-NO2]Cl2 и [(NH3)5-Ir-ONO]Cl2. По този начин, този тип изомерия е възможен за координационни съединения, съдържащиамбидентатни лиганди.Амбидентатнисе наричат монодентатни лиганди, съдържащи два различни атома, които могат да бъдат използвани за свързване с централния атом.
Геометрична изомерия
Още през 1893 г., когато създава доктрината за координация, А. Вернер въвежда пространствени представи в теорията за структурата на сложните йони и установява наличието на геометричен изомеризъм. Геометричният изомер е вещество, което има същия състав, но различно разположение на лигандите около централния атом.
Геометричният изомеризъм се дължи на факта, че едни и същи лиганди са разположени около комплексообразуващия агент един до друг (цис-позиция) или срещуположно (транс-позиция). Този тип изомерия често се наричацис-транс-изомерия. Пример е дихлородиаминплатината:
(оранжеви кристали) (жълти, по-малко разтворими в
Цис- итранс- изомерите се различават един от друг по физични и химични свойства. Изследването на геометричната изомерия беше от голямо значение заустановяване на пространствената структура на сложните съединения. Въз основа на факта, че за някои комплекси MA2B2 и MA4B2 е възможно да се синтезират по два изомера, Вернер им приписва квадратна и октаедрична структура. По-голямата част от сложните MA2B2 изомери нямат. За тях Вернер постулира тетраедрична структура. Всички предположения по-късно бяха потвърдени от съвременните методи за изследване на структурата на материята.
Оптичен изомеризъм
Оптичните изомери са вещества с еднакво относително молекулно тегло, чиито молекули нямат център и равнина на симетрия, в резултат на което могат да въртят равнината на поляризация на светлината.
Оптичната активност е открита за първи път от Араго през 1811 г. с помощта на плочи, изрязани от кристален кварц като пример. Впоследствие е изследван от Л. Пастьор върху органични съединения. Той също така предлага някои методи за оптично активиране на сложни съединения, т.е. разделяне на съединенията на оптични антиподи, свързани помежду си като обект с огледален образ. Един от предложените методи за разделяне на веществата на оптични антиподи е тяхното взаимодействие с други оптично активни вещества, като киселини.
А. Вернер през 1911г Той беше първият, който раздели цис-изомера на вещество със състава [CoEn2NH3Cl]Cl2 на оптични антиподи, което беше отлично потвърждение на координационната теория. Структурата на двата антипода беше представена от формулите:
транс-изомерът има център и равнина на симетрия и следователно няма оптични антиподи:.
3. Химична връзка в комплексни съединения.