Роль центрального атома в комплек­се способен играть любой элемент. Чаще всего это переходные металлы, степень окисления которых может быть различной, даже отрицатель­ной. Так, например, хром проявляет все степени окисления от —2 до +6: Na₂[Cr(CO)₅], Na₂[Cr₂(CO)₁₀], Cr(CO)₆, K₃[Cr(CN)₄], [Cr(NH₃)₆]Cl₂, [Cr(H₂O)₆]Cl₃, K₂[CrF₆], K₃[СrО₄], K₂[СrО₄].

Неметаллы, выступающие в качест­ве центральных атомов, тоже могут

иметь разную степень окисления. Так, кремний(IV) образует фторосиликат K₂[SiF₆]; хлор(0) — гидрат [Сl₂•(Н₂О)_б], полученный ещё Фараде­ем; иод, помещённый в раствор иодида калия, — комплекс К[I(I₂)₃], в кото­ром центральный атом имеет степень окисления -1.

В качестве нейтральных лигандов чаще всего выступают СО, Н₂О и NH₃ (они входят в состав карбонилов, аквакомплексов и аммиакатов соответ­ственно). Возможны и смешанно-лигандные комплексы, например [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺. Известно множе­ство незаряженных органических лигандов: амины RNH₂, фосфины R₃P, ароматические соединения (бензол, пиридин) и т. д. Чаще же встречают­ся заряженные лиганды: галогениданионы, ОН^-, CN^-, NO₂^-, ONO^- и т. д.

Последний случай демонстрирует изомерию лиганда. Другой пример — группа SCN^-, которая в зависимости от центрального металла может при­соединяться к нему либо атомом се­ры (тиоцианатные комплексы), либо атомом азота (изотиоцианатные ком­плексы). Лиганды, которые образуют лишь одну связь с центральным ио­ном, называются монодентатными (от греч. «монос» — «один» и лат. dentis — «зуб»).

Известно и множество полидентатных лигандов, которые могут занимать сразу несколько координа­ционных мест. Если они координиру­ются одним и тем же центральным атомом, образуются комплексы, кото­рые называются халатными (от греч. «хеле» — «клешня»): лиганды как бы обхватывают центральный атом, по­добно клешням краба. Так, диметилглиоксим

СН₃—C(=N—ОН)—C(=N—ОН)—СН₃

(реактив Чугаева) служит аналитиче­ским реагентом на никель: он обра­зует с ионами Ni²⁺ малиново-красный хелатный комплекс.

Один из самых известных лигандов — натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (другие названия: ЭДТА, комплексон III, хелатон III, трилон Б). Для связи с цент­ральным атомом этот лиганд может использовать до шести центров: четы­ре атома кислорода карбоксильных групп СОО^- и неподелённые пары электронов двух атомов азота. ЭДТА легко связывает ионы Са²⁺ и Mg²⁺ в растворе и таким образом делает во­ду «мягкой». Известно, что тяжёлые металлы, например медь, даже в нич­тожных концентрациях (разбавле­ние в миллион раз) ускоряют окисле­ние витамина С кислородом воздуха. В присутствии же всего 0,01% ЭДТА ионы металлов связываются так проч­но, что не оказывают больше никако­го вредного воздействия. Поэтому ЭДТА (под кодом Е386) применяют в пищевой промышленности в качест­ве консерванта и антиокислителя.

Как видим, комплексные соедине­ния уже давно не считаются химиче­ской экзотикой, а их практическое применение расширяется с каждым годом.

Более того, без них немыслима жизнь. Лиганды (в виде органических гумусовых кислот) содержатся в поч­ве. С их помощью нерастворимые со­единения кальция, железа, других элементов переходят в растворимую форму и усваиваются растениями.

Например, на Гавайях есть плоского­рье, где почва окрашена в красный цвет, так как содержит более 20% ок­сида железа Fe₂O₃. Тем не менее рас­тущие там ананасы страдают от недо­статка железа. В такую почву надо вносить не железо, а комплексоны, которые переведут его в растворимую форму.

Наша кровь содержит комплексное соединение железа — гемоглобин, в нём атом железа, имея одну «коорди­национную вакансию», может связы­ваться с молекулой кислорода. При железодефицитной анемии (мало­кровии) количество гемоглобина в крови снижается. Для лечения назна­чают приём препаратов железа. Наи­более эффективны те, в которых же­лезо связано в комплекс, например с аскорбиновой кислотой или никотинамидом (витамин РР). Похожий на гемоглобин комплекс есть и в зелёных растениях: если атом железа заменить атомом магния, получится основная часть хлорофилла. Связанные в ком­плексы ионы кобальта, молибдена, меди присутствуют в ферментах, без которых не может функционировать ни один живой организм.