Презентация на тему Комплексные соединения

состав и могут быть образованы из простых соединений:

CuSO4 +

4NH3(р) → CuSO4 ∙4NH3(р)








Комплексные соединения следует отличать от двойных солей: КCl∙MgCl2∙6H2O, K2SO4∙Cr2(SO4)3∙24H2O.

премия по химии 1913 г
«Создание теории строения комплексных соединений»

координационными:

ПСХЭ.
Наиболее распространенные: ионы переходных металлов:
Cu2+, Fe3+, Fe2+, Ni2+, Cr3+

и пр...
Наименее распространенные: ионы щелочных и щелочноземельных металлов.
Устойчивые комплексы образуют и некоторые неметаллы:
Na2[SiF4], H[BF4], K[IF6], [NH4]Cl.
Существуют комплексы на основе благородных газов:
Сs2[XeF6]

P, As, Sb, O, S, Se, Te, F, Cl,

Br, I, входящие в состав отрицательных ионов либо полярных молекул.
Координируются вокруг атома (или иона) комплексообразователя, образуя с ним ковалентные (координационные) связи по донорно-акцепторному механизму:
Mn+ + :L → Mln+
Комплексо- Лиганд Комплекс
образователь
Акцептор Донор
электронов
(Кислота Льюиса) (Основание Льюиса)

МВС:

— это число свободных орбиталей, предоставляемых для образования связи.

Определяется как произведение числа лигандов на их дентатность.

Дентатность лиганда — это число неподеленных электронных пар, предоставляемых для образования связи.

зависит от размера, заряда и электронной конфигурации иона-комплексообразователя.

чисел соответствуют следующие наиболее типичные геометрические группировки:

чисел от отношения размеров комплексообразователя и лигандов
r(Me)/r(L)
r(Me) — радиус

комплексообразователя
r(L) — радиус лиганда
При 0,22 < r(Me)/r(L) < 0,41 КЧ комплексообразователя = 4, устойчива тетраэдрическая координация;
При 0,41 < r(Me)/r(L) < 0,65 КЧ комплексообразователя = 6, устойчива октаэдрическая координация.

лиганды:
H2O, OH-, CO32-, SO42-, SCN-, S2-, NH3, N2H4, PX3

(X = F, Cl, Br), CO, CN-, H-, F-, Cl-, Br-, I-.

полидентатные лиганды, образующие несколько координационных связей с одним и

тем же атомом или ионом (если позволяет строение).

макроцикл, ароматическая сопряженная система, тетрадентатный лиганд.
Пофирины — продукты

замещения порфина, содержат заместители в пиррольных циклах.

Хелаты с макроциклическими лигандами на основе порфина.

и гем крови

присоединяются к комплексообразователю разными способами.
NCS- :
М—SCN (тиоционатные

комплексы) [Hg(SCN)4]2-
М—NCS (изотиоционатные комплексы) [Zn(NCS)4]2-
Способ определяется природой комплексообразователя.
NO2-, CN-, CO, (NH2)2CO, (NH2)2CS и др.

тетрахлороцинкат натрия
K3[Fe(SCN)5NO] —пентатиоционатонитрозилферрат (II) калия
[CoNO(NH3)5]Cl2 — дихлорид нитрозопентаамминкобальта (III)

[Co(NO2)(NH3)5]SO4 — сульфат нитропентаамминкобальта (III)
[Co(ONO)(H2O)5](NO3)2 — динитрат нитритопентааквакобальта (III)
[Fe(CO)5] — пентакарбонилжелезо
[Co(NO2)2(en)2] — динитритобис(этилендиаммин) кобальт (II)

Определить заряд иона-комплексообразователя!

заряженной координационной сферой — сильные электролиты:
K4[Fe(CN)6] → 4K+ +

[Fe(CN)6]4-
Координационная сфера диссоциирует как слабый электролит:
1) [Fe(CN)6]4- ↔ [Fe(CN)5]3- + СN-
2) [Fe(CN)5]3- ↔ [Fe(CN)4]2- + СN-
3) [Fe(CN)4]2- ↔ [Fe(CN)3]- + СN-
4) [Fe(CN)3]- ↔ [Fe(CN)2] + СN-
5) [Fe(CN)2] ↔ [Fe(CN)]+ + СN-
6) [Fe(CN)]+ ↔ [Fe]2+ + СN-

может быть охарактеризована константой диссоциации, которая в данном случае

называется константой нестойкости комплекса: Кнест
Произведение констант нестойкости по всем ступеням есть общая константа нестойкости β-:
β- ([Fe(CN)6]4-) = Кнест1· Кнест2· Кнест3· Кнест4· Кнест5· Кнест6

ступенчатый процесс:

1) Cu2+(р-р) + NH3(р-р) ↔ [CuNH3]2+ (р-р)
2) [CuNH3]2+

(р-р) + NH3(р-р) ↔ [Cu(NH3)2] 2+ (р-р)
3) [Cu(NH3)2] 2+ (р-р) + NH3(р-р) ↔ [Cu(NH3)3] 2+ (р-р)
4) [Cu(NH3)3] 2+ (р-р) + NH3(р-р) ↔ [Cu(NH3)4] 2+ (р-р)
Каждая ступень образования может быть охарактеризована константой устойчивости комплекса: Куст
Произведение констант устойчивости по всем ступеням есть общая константа устойчивости β:
β- ([Cu(NH3)4] 2+) = Куст1· Куст2· Куст3· Куст4
Чем больше константа устойчивости, тем прочнее комплекс
ΔG° = -RTlnβ

и массе, но разные по строению.

1) Гидратная (сольватная) изомерия

— обусловлена различным распределением молекул воды и анионных лигандов между внешней и внутренней сферами.
CrCl3∙6H2O
[CrCl2(H2O)4]Cl ↔ [CrCl(H2O)5]Cl2 ↔ [Cr(H2O)6]Cl3

для катионных (!) комплексов. Обусловлена различным распределением ионов между

внешней и внутренней сферами.

CoBrSO4∙5NH3
[CoBr(NH3)5]SO4 ↔ [CoSO4(NH3)5]Br

различным распределением лигандов вокруг центрального атома.

вид стереоизомерии. Оптические изомеры не могут быть совмещены в

пространстве вращением, но являются зеркальными изображениями друг друга.

позиций трех методов:
- метода валентных связей (МВС)
- теории кристаллического

поля (ТКП)
- метода молекулярных орбиталей (ММО)

Теория кристаллического поля

Теория кристаллического поля

Разность энергий между dε и dγ- уровнями называется параметром расщепления и обозначается Δ.

Спектрохимический ряд лигандов — последовательность расположения лигандов по возрастанию их влияния на величину расщепления Δ.

I- < Br- < Cl- < OH- < F- < H2O < NCS- < CH3COO- < NH3 < NO2- < CO < CN

Слабого поля средней силы сильного поля