Комплексные соединения

Содержание

1. Комплексные соединения
2. Некоторые элементы Cu2+,Ag+,Au3+,Cr3+,Fe+2,Zn+2 и др. способны образовывать комплексные соединения. Например: K4[Fe2+(CN)6]; [Ag+(NH3)2]Cl
3. Соединениями первого порядка или валентно-насыщенными соединениями, называются соединения
4. В 1893 г. швейцарским химиком-неоргаником Альфредом Вернером
5. В составе комплексных соединений выделяют внутреннюю и
6. Комплексообразователь – частица (чаще положительно заряженный ион металла), координирующая
7. Лиганды – частицы (нейтральные молекулы и ионы противоположного знака),
8. Число лигандов, расположенных вокругкомплексообразователя, определяет координационное число
9. Заряд комплекса
10. Слайд 10
11. Химическая связь между комплексообразователем и лигандом ковалентная, образованная по донорно-акцепторному механизму.
12. Рассмотрим строение комплексного иона [Cu(NH3)4]2+ Электронная формулы атома меди:Графическая электронная формула атома и иона меди
13. В пределах валентного слоя у иона меди
14. [Fe(H2O)6]2+Электронная формула атома железа – 1s22s22p63s23p64s23d6. При образовании двухзарядного иона атом железа теряет два 4s-электрона:
15. Ион железа принимает шесть электронных пар атомов
16. Образуется комплексный катион, химическое строение которого можно выразить одной из следующих формул:
17. 1) По составу:2. Классификация комплексных соединенийНейтральные комплексы (неэлектролиты) - не имеют внешней сферы. [Fe(CO)5]; [Ni(CO)4]
18. 2) По типу координируемых лигандов.:а) Аквакомплексы – это комплексные катионы, в которых лигандами являются молекулы H2O. Примеры аквакомплексов:[Al(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)6](NO3)3.
19. б)Гидроксокомплексы – это комплексные анионы, в которых лигандами
20. г) Ацидокомплексы – это комплексные анионы, в которых лигандами являются анионы неорганических и органических кислот.Например: K3[Al(C2O4)3], Na2[Zn(CN)4], K4[Fe(CN)6].
21. 3) По заряду внутренней сферы:
22. 1. Названия комплексных соединений составляют аналогично названиям
23. Названия лигандов и комплексообразователей:
24. 2. К лигандам-анионам добавляют суффикс О. Нейтральные
25. Например (сложные анионы):K2[PtCl6] – гескахлороплатинат (IV) калия:
26. Например (сложные катионы):[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетраамминмеди (II)[Al(H2O)6]Cl3 –
27. Дентантность (координационная емкость) лиганда - это число
28. Комплексы с полидентантными лигандами называют хелатными.
29. Пример хелата - это двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной
30. Роль хелатов в биологических системах. К хелатным
31. Наиболее известные металлоферменты
32. 5. Диссоциация комплексных соединений. Константой неустойчивости Комплексные
33. Как равновесный процесс распад комплексного иона характеризуется
34. Вместо константы нестойкости иногда пользуются величиной обратной, называемой константой устойчивости или константой образования комплекса:Куст = 1/кн
35. 6. Химические свойства комплексных соединений 1. В растворе
36. 2. При действии сильных кислот происходит разрушение гидроксокомплексов
37. 3. Нагревание (термолиз) всех аммиакатов приводит к их разложению, например:[Cu(NH3)4]SO4 = CuSO4 + 4NH3 .
38. 4. Комплексные кислоты, основания и соли вступают
39. 7. Значение комплексных соединений Координационные соединения имеют
40. Значительную часть природных минералов, также составляют координационные
41. Современная химическая отрасль промышленности широко использует координационные
42. Скачать презентанцию

Некоторые элементы Cu2+,Ag+,Au3+,Cr3+,Fe+2,Zn+2 и др. способны образовывать комплексные соединения. Например: K4[Fe2+(CN)6]; [Ag+(NH3)2]Cl

Главная
Разное
Комплексные соединения

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Комплексные соединения

Слайд 2Некоторые элементы Cu2+,Ag+,Au3+,Cr3+,Fe+2,Zn+2 и др. способны образовывать комплексные соединения.

Например:

K4[Fe2+(CN)6]; [Ag+(NH3)2]Cl

Слайд 3Соединениями первого порядка или валентно-насыщенными соединениями, называются соединения типа BF3, CH4, NH3,

CO2 и др., в которых элемент проявляет свою обычную максимальную валентность.

Соединениями высшего порядка, валентно-ненасыщенными, называются соединения, которые получаются при взаимодействии соединений первого порядка друг с другом. Например:

Соединениями первого порядка или валентно-насыщенными соединениями, называются соединения типа BF3, CH4, NH3, CO2 и др., в которых элемент проявляет свою

Слайд 4В 1893 г. швейцарским химиком-неоргаником Альфредом Вернером (1866–1919) была сформулирована

теория, позволившая понять строение и некоторые свойства комплексных соединений и

названная координационной теорией. Поэтому комплексные соединения также называют координационными соединениями.

Соединения, в состав которых входят сложные ионы, существующие как в кристалле, так и в растворе, называются комплексными, или координационными.

Координационная теория А. Вернера

В 1893 г. швейцарским химиком-неоргаником Альфредом Вернером (1866–1919) была сформулирована теория, позволившая понять строение и некоторые свойства

Слайд 5В составе комплексных соединений выделяют внутреннюю и внешнюю сферу:

1. Состав комплексных соединений
В состав внутренней сферы, обозначаемой [ ],

входит центральный атом, или комплексообразователь (Al3+,Fe3+) и окружающие его атомы, ионы или молекулы, называемые лигандами (в примерах F-,CN-)

В составе комплексных соединений выделяют внутреннюю и внешнюю сферу: 1. Состав комплексных соединенийВ состав внутренней сферы,

Слайд 6Комплексообразователь – частица (чаще положительно заряженный ион металла), координирующая (располагающая) вокруг себя

другие ионы или молекулы.
Центральный атом или ион внутренней сферы называют комплексообразователем. Обычно,

в качестве комплексообразователей выступают атомы или ионы металлов с достаточным количеством свободных орбиталей – это p-, d-, f- элементы: Cu2+, Pt2+, Pt4+, Ag+, Zn2+, Al3+и др. Но это могут быть и атомы неметаллы. Заряд комплексообразователя обычно положительный, но также может быть отрицательным или равным нулю и равен сумме зарядов всех остальных ионов. В приведенных выше примерах комплексообразователями являются ионы Al3+и Fe3+.

Комплексообразователь – частица (чаще положительно заряженный ион металла), координирующая (располагающая) вокруг себя другие ионы или молекулы. Центральный атом или

Слайд 7Лиганды – частицы (нейтральные молекулы и ионы противоположного знака), координируемые комплексообразователем и

имеющие с ним непосредственно химические связи (например, ионы: Cl–, I–, NO3–,

OH–; нейтральные молекулы: NH3, H2O, CO).

В состав внутренней сферы могут входить различные лиганды [Cо3+(NH3)4Cl2]Cl

Комплексообразователь окружен и связан сигма-связями с ионами противоположного знака или нейтральными молекулами (лигандами).

Лиганды – частицы (нейтральные молекулы и ионы противоположного знака), координируемые комплексообразователем и имеющие с ним непосредственно химические связи (например,

Слайд 8Число лигандов, расположенных вокруг
комплексообразователя, определяет координационное число центрального атома:
[Cu(NH3)4](OH)2
координационное

число меди = 4
[Co(NH3)4Cl2]Cl
координационное число кобальта = 6

Число лигандов, расположенных вокругкомплексообразователя, определяет координационное число центрального атома:[Cu(NH3)4](OH)2 координационное число меди = 4[Co(NH3)4Cl2]Cl координационное число кобальта

Слайд 9Заряд комплекса

Слайд 10

Слайд 11Химическая связь между комплексообразователем и лигандом ковалентная, образованная по донорно-акцепторному

механизму.

Слайд 12Рассмотрим строение комплексного иона [Cu(NH3)4]2+
Электронная формулы атома меди:
Графическая электронная формула атома

и иона меди

Слайд 13В пределах валентного слоя у иона меди имеются пустые орбитали,

которые и играют роль акцепторов электронных пар. 4s и 4p орбитали

иона Cu+2образуют 4 гибридные sp³ орбитали. Перекрывание орбиталей центрального атома с орбиталями молекул аммиака можно упрощенно изобразить следующим образом:

В пределах валентного слоя у иона меди имеются пустые орбитали, которые и играют роль акцепторов электронных пар. 4s

Слайд 14 [Fe(H2O)6]2+
Электронная формула атома железа – 1s22s22p63s23p64s23d6.
При образовании двухзарядного иона атом

железа теряет два 4s-электрона:

Слайд 15Ион железа принимает шесть электронных пар атомов кислорода шести молекул

воды на свободные валентные орбитали:
Тип гибридизации
sp3d2

Слайд 16Образуется комплексный катион, химическое строение которого можно выразить одной из

следующих формул:

Слайд 171) По составу:
2. Классификация комплексных соединений
Нейтральные комплексы (неэлектролиты) - не имеют внешней

сферы. [Fe(CO)5]; [Ni(CO)4]

Слайд 182) По типу координируемых лигандов.:

а) Аквакомплексы – это комплексные катионы, в которых лигандами

являются молекулы H2O.

Примеры аквакомплексов:
[Al(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)6](NO3)3.

2) По типу координируемых лигандов.:а) Аквакомплексы – это комплексные катионы, в которых лигандами являются молекулы H2O. Примеры аквакомплексов:[Al(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)6](NO3)3.

Слайд 19б)Гидроксокомплексы – это комплексные анионы, в которых лигандами являются гидроксид-ионы OH–.

Комплексообразователями являются металлы, склонные к проявлению амфотерных свойств – Be, Zn,

Al, Cr.
Например: Na[Al(OH)4], Ba[Zn(OH)4].
в) Аммиакаты – это комплексные катионы, в которых лигандами являются молекулы NH3. Комплексообразователями являются d-элементы.
Например: [Cu(NH3)4]SO4, [Ag(NH3)2]Cl.

б)Гидроксокомплексы – это комплексные анионы, в которых лигандами являются гидроксид-ионы OH–. Комплексообразователями являются металлы, склонные к проявлению амфотерных

Слайд 20г) Ацидокомплексы – это комплексные анионы, в которых лигандами являются анионы неорганических

и органических кислот.
Например: K3[Al(C2O4)3], Na2[Zn(CN)4], K4[Fe(CN)6].

г) Ацидокомплексы – это комплексные анионы, в которых лигандами являются анионы неорганических и органических кислот.Например: K3[Al(C2O4)3], Na2[Zn(CN)4], K4[Fe(CN)6].

Слайд 213) По заряду внутренней сферы:

Слайд 221. Названия комплексных соединений составляют аналогично названиям обычных солей (NaCl

– хлорид натрия). Первым называется анион, затем катион, при этом

в названии аниона употребляется корень латинского наименования комплексообразователя, а в названии катиона – его русское название в родительном падеже:
K2[CuCl3] – трихлорокупрат (I) калия

[Ag(NH3)2]Cl – хлорид диамминсеребра (I)

3. Номенклатура комплексных соединений

1. Названия комплексных соединений составляют аналогично названиям обычных солей (NaCl – хлорид натрия). Первым называется анион, затем

Слайд 23Названия лигандов и комплексообразователей:

Слайд 242. К лигандам-анионам добавляют суффикс О. Нейтральные молекулы-лиганды без суффикса

О.
3. В названии комплекса сначала указывают лиганды, а после – комплексообразователь.
4.

Если количество лигандов больше единицы, то их число указывают греческими приставками:
2-ди-, 3-три-, 4-тетра-, 5-пента-, 6-гекса-, 7-гепта-, 8-окта-, 9-нона-, 10-дека-.
5. В скобках указывают степень окисления комплексообразователя римсой цифрой.
6. Названия комплексных анионов оканчиваются суффиксом – ат

K2[CuCl3] – трихлорокупрат (I) калия

[Ag(NH3)2]Cl – хлорид диамминсеребра (I)

2. К лигандам-анионам добавляют суффикс О. Нейтральные молекулы-лиганды без суффикса О.3. В названии комплекса сначала указывают лиганды, а

Слайд 25Например (сложные анионы):
K2[PtCl6] – гескахлороплатинат (IV) калия:
K2[Zn(OH)4] – тетрагидроксоцинкат

(II) калия
K3[Co(NO2)6] – гексанитрокобальтат (III) калия
K3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (III) калия
K[Ag(CN)2] –

дицианоаргентат (I) калия

Например (сложные анионы):K2[PtCl6] – гескахлороплатинат (IV) калия: K2[Zn(OH)4] – тетрагидроксоцинкат (II) калияK3[Co(NO2)6] – гексанитрокобальтат (III) калияK3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат

Слайд 26Например (сложные катионы):
[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетраамминмеди (II)
[Al(H2O)6]Cl3 – хлорид гексаакваалюминия
[Cr(H2O)6]Cl3 –

хлорид гескааквахрома (III)
[Zn(NH3)4]Cl2 — хлорид тетраамминцинка(II)

7. В названии нейтральных комплексных

частиц комплексообразователь указывается в именительном падеже, а степень его не указывается, так как она однозначно определяется, исходя из электронейтральности комплекса. Например [Pt(NH3)2Cl4] – тетрахлордиамминплатина

Например (сложные катионы):[Cu(NH3)4](OH)2 – гидроксид тетраамминмеди (II)[Al(H2O)6]Cl3 – хлорид гексаакваалюминия[Cr(H2O)6]Cl3 – хлорид гескааквахрома (III)[Zn(NH3)4]Cl2 — хлорид тетраамминцинка(II)7. В

Слайд 27Дентантность (координационная емкость) лиганда - это число координационных мест, которое

может занимать данный лиганд. Дентантность определяется числом донорных атомов, входящих

в его состав.

По этому признаку различают монодентантные, бидентантные, полидентантные лиганды.

Число монодентантных лигандов в координационной сфере равно координационному числу комплексообразователя.

4. Понятие дентантности.
Хелатные комплексы

Дентантность (координационная емкость) лиганда - это число координационных мест, которое может занимать данный лиганд. Дентантность определяется числом

Слайд 28Комплексы с полидентантными лигандами называют хелатными.

Слайд 29Пример хелата - это двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, известная под

названием трилона Б (или комплексон III)
Стрелкой изображают координационные связи

Пример хелата - это двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, известная под названием трилона Б (или комплексон III)Стрелкой изображают

Слайд 30Роль хелатов в биологических системах. К хелатным соединениям относятся такие

важные для жизни вещества, как хлорофилл и гемоглобин.

Структурные формулы

этих веществ очень сложные, но схематично хлорофилл изображают так:

Роль хелатов в биологических системах. К хелатным соединениям относятся такие важные для жизни вещества, как хлорофилл и

Слайд 31Наиболее известные металлоферменты

Слайд 32 5. Диссоциация комплексных соединений. Константой неустойчивости
Комплексные соединения в водных

растворах – сильные электролиты – практически полностью диссоциируют на ионы.
В

меньшей степени распадается комплексный ион

5. Диссоциация комплексных соединений. Константой неустойчивости Комплексные соединения в водных растворах – сильные электролиты – практически полностью

Слайд 33Как равновесный процесс распад комплексного иона характеризуется константой равновесия, называемой

константой неустойчивости (нестойкости) комплекса (Кн).
где Кн – величина постоянная, характеризует

устойчивость комплексов.
Чем выше Кн, тем менее прочным является комплекс. Чем меньше Кн, тем устойчивее комплексный ион.

Как равновесный процесс распад комплексного иона характеризуется константой равновесия, называемой константой неустойчивости (нестойкости) комплекса (Кн).где Кн –

Слайд 34Вместо константы нестойкости иногда пользуются величиной обратной, называемой константой устойчивости или константой

образования комплекса:

Куст = 1/кн

Вместо константы нестойкости иногда пользуются величиной обратной, называемой константой устойчивости или константой образования комплекса:Куст = 1/кн

Слайд 356. Химические свойства комплексных соединений
1. В растворе комплексные соединения ведут

себя как сильные электролиты, т.е. полностью диссоциируют на катионы и

анионы.

[Pt(NH3)4]Cl2 = Pt(NH3)4]2+ + 2Cl–,
K2[PtCl4] = 2K+ + [PtCl4]2–

6. Химические свойства комплексных соединений 1. В растворе комплексные соединения ведут себя как сильные электролиты, т.е. полностью диссоциируют

Слайд 362. При действии сильных кислот происходит разрушение гидроксокомплексов
а) при недостатке

кислоты
Na3[Al(OH)6] + 3HCl = 3NaCl + Al(OH)3 +

3H2O;
б) при избытке кислоты
Na3[Al(OH)6] + 6HCl = 3NaCl + AlCl3 + 6H2O.

2. При действии сильных кислот происходит разрушение гидроксокомплексов а) при недостатке кислоты Na3[Al(OH)6] + 3HCl = 3NaCl

Слайд 373. Нагревание (термолиз) всех аммиакатов приводит к их разложению, например:
[Cu(NH3)4]SO4 = CuSO4 +

4NH3 .

Слайд 384. Комплексные кислоты, основания и соли вступают в обычные реакции

обмена, например:
[Cu(NH3)4]SO4 + BaCl2 = BaSO4 + [Cu(NH3)4]Cl2

FeCl3 + K4[Fe(CN)6]

= Fe4[Fe(CN)6]3 + 3KCl

4. Комплексные кислоты, основания и соли вступают в обычные реакции обмена, например:[Cu(NH3)4]SO4 + BaCl2 = BaSO4 +

Слайд 397. Значение комплексных соединений
Координационные соединения имеют исключительно большое значение

в природе. Достаточно сказать, что почти все ферменты, многие гормоны,

лекарства, биологически активные вещества представляют собой комплексные соединения. Например, гемоглобин крови, благодаря которому осуществляется перенос кислорода от легких к клеткам ткани, является комплексным соединением, содержащим железо, а хлорофилл, ответственный за фотосинтез в растениях, – комплексным соединением магния.

7. Значение комплексных соединений Координационные соединения имеют исключительно большое значение в природе. Достаточно сказать, что почти все

Слайд 40Значительную часть природных минералов, также составляют координационные соединения. Например: Na3[AlF6] –

криолит, KNa3[AlSiO4]4 – нефелин (минералы, комплексные соединения, содержащие алюминий).
криолит
нефелин

Значительную часть природных минералов, также составляют координационные соединения. Например: Na3[AlF6] – криолит, KNa3[AlSiO4]4 – нефелин (минералы, комплексные соединения, содержащие

Слайд 41Современная химическая отрасль промышленности широко использует координационные соединения как катализаторы

при синтезе высокомолекулярных соединений, при химической переработке нефти, в производстве

кислот.

Современная химическая отрасль промышленности широко использует координационные соединения как катализаторы при синтезе высокомолекулярных соединений, при химической переработке

Скачать презентацию

Разделы презентаций