Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей Викторович МИРЭА – Российский

Содержание

1. Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей Викторович МИРЭА – Российский
2. ЛЕКЦИЯ №20ХИМИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ I. Типы комплексов.
3. I.Типы комплексных соединений 1. АквакомплексыВ водных
4. Получение аквакомплексова) растворение безводных солей в воде:
5. в) термическое разложение:CuSO4·5H2O CuSO4·4H2O + H2O(г)CuSO4 + 4H2O(г)[Cu(H2O)4]SO4·H2O («медный купорос»)4Лекция 20
6. Аквакомплексы[Fe(H2O)6]SO4·H2O («железный купорос»)5Лекция 20
7. Протолиз аквакомплексов [Co(H2O)6]Cl2 = [Co(H2O)6]2+ +
8. 2. Гидроксокомплексы: OH–Образование гидроксокомплексов характерно для амфотерных
9. Разрушение гидроксокомплексова) действие слабых кислот (NH4+, CO2
10. : NH33. Аммиачные комплексыПолучение аммиакатова) взаимодействие гидроксидов
11. 10Лекция 203. Аммиачные комплексыРазрушение аммиакатова) действие сильных
12. : Х–4. АцидокомплексыПолучение ацидокомплексова) взаимодействие с солями
13. 4. АцидокомплексыПолучение ацидокомплексов (продолжение)б) взаимодействие с кислотами:
14. 4. Ацидокомплексы13Лекция 20Разрушение ацидокомплексова) образование малорастворимых соединений:
15. Получение гидридокомплексов: 4NaH + B(OCH3)3 =
16. 6. Анионгалогенаты M[ЭГ’mГ’’n] (Э, Г’ и Г’’
17. Получение: Ni(т) + 4CO(г) =
18. Правило Сиджвика для определения состава комплексовУстойчивым является
19. Правило Сиджвика (примеры)18Лекция 20
20. 9. Хелаты Внутренняя сфера состоит из циклических
21. Реакция Чугаева Ni2+ + 2 NH3·H2O +
22. 9. p-комплексыПолучение:циклопентадиен С5H6 – слабая кислота HL2
23. 22Лекция 20II. Равновесия с участием комплексовКонстанты устойчивости комплексовK1 – K4 – ступенчатые константы устойчивости
24. 23Лекция 20II. Равновесия с участием комплексовКонстанты устойчивости
25. Реакция обмена лигандов[Co(NH3)6]3+ + 6 CN– 
26. 25Лекция 20III. Изомерия комплексовИзомерия – явление существования
27. Изомерия лигандовСвязевая —NO2– и —ONO–
28. Изомерия внутренней сферы: геометрическаяГеометрическая изомерия вызвана неодинаковым
29. Геометрическая изомерияПлоскоквадратные комплексы при наличии двух разных
30. Геометрическая изомерия[ML5L]: изомеров нетцис- и транс-изомеры дигидроксотетраамминкобальта(II)29Лекция 20
31. Изомерия внутр. сферы: оптическаяОптическая (зеркальная) изомерия: способность
32. Оптическая изомерияОптические изомеры способны вращать плоскость поляризации
33. Междусферная изомерия 1) сольватная (гидратная) 2)
34. Междусферная изомерия Ионная (ионизационная) изомерия
35. Скачать презентанцию

ЛЕКЦИЯ №20ХИМИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ I. Типы комплексов. Методы получения и разрушения. II. Равновесия с участием комплексов. iII. Изомерия комплексов.1Лекция 20

Главная
Разное
Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей Викторович МИРЭА – Российский

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей Викторович
МИРЭА – Российский Технологический Университет
Институт

тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова
Кафедра неорганической химии им. А.Н.

Реформатского

ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ЧАСТЬ 3

Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей ВикторовичМИРЭА – Российский Технологический УниверситетИнститут тонких химических технологий им. М.В. ЛомоносоваКафедра неорганической

Слайд 2ЛЕКЦИЯ №20
ХИМИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
I. Типы комплексов. Методы получения и

разрушения.
II. Равновесия с участием комплексов.
iII. Изомерия комплексов.
1
Лекция

ЛЕКЦИЯ №20ХИМИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ I. Типы комплексов. Методы получения и разрушения. II. Равновесия с участием

Слайд 3I.Типы комплексных соединений 1. Аквакомплексы
В водных растворах:
[Be(H2O)4]2+
[Al(H2O)6]3+
[Cr(H2O)6]3+

…

Кристаллогидраты:
[Be(H2O)4]SO4
[Al(H2O)6]Cl3
[K(H2O)6][Cr(H2O)6](SO4)2
[Cu(H2O)4]SO4·H2O
[Ni(H2O)6]SO4·H2O
: OH2
2
Лекция 20

I.Типы комплексных соединений 1. АквакомплексыВ водных растворах: [Be(H2O)4]2+ [Al(H2O)6]3+ [Cr(H2O)6]3+ … Кристаллогидраты: [Be(H2O)4]SO4 [Al(H2O)6]Cl3[K(H2O)6][Cr(H2O)6](SO4)2[Cu(H2O)4]SO4·H2O[Ni(H2O)6]SO4·H2O :

Слайд 4Получение аквакомплексов
а) растворение безводных солей в воде:
СrCl3 +

6H2O = [Cr(H2O)6]Cl3 (в присутствии Fe2+ или Cr2+)

б) взаимодействие металлов

с кислотами:
Fe + 2HCl + 6H2O = [Fe(H2O)6]Cl2 + H2

в) обмен лигандов:
H2[CuCl4] + 4H2O(изб) = [Cu(H2O)4]Cl2 + 2HCl

Разрушение аквакомплексов:
а) обмен лигандов:
[Fe(H2O)6]Cl2 + 6KCN = K4[Fe(CN)6] + 2KCl

б) образование малорастворимых соединений:
[Cu(H2O)4]SO4 + Na2S = CuS + Na2SO4 + 4H2O

1. Аквакомплексы

Лекция 20

Получение аквакомплексова) растворение безводных солей в воде: СrCl3 + 6H2O = [Cr(H2O)6]Cl3 (в присутствии Fe2+ или

Слайд 5 в) термическое разложение:
CuSO4·5H2O

CuSO4·4H2O + H2O(г)

CuSO4 + 4H2O(г)
[Cu(H2O)4]SO4·H2O

(«медный купорос»)
4
Лекция 20

Слайд 6Аквакомплексы
[Fe(H2O)6]SO4·H2O («железный купорос»)
5
Лекция 20

Слайд 7Протолиз аквакомплексов
[Co(H2O)6]Cl2 = [Co(H2O)6]2+ + 2Cl–
[Co(H2O)6]2+

+ H2O  [Co(H2O)5OH]2+ + H3O+ pH

Mg + 2H3O+ = Mg2+ + H2 + H2O

2[Co(H2O)6]Cl2 + Mg = 2Co(OH)Cl + MgCl2 + H2 + 10H2O

1. Аквакомплексы

Лекция 20

Индикаторы влажности и осушители:

Сo[CoCl4] + 6H2O = 2[Co(H2O)6]Cl2

синий

розовый

СuSO4(т) + 4H2O = [Cu(H2O)4]SO4

белый

голубой

[Mg(H2O)6]2+

СaCl2(т) + 6H2O = [Ca(H2O)6]Cl2

Протолиз аквакомплексов [Co(H2O)6]Cl2 = [Co(H2O)6]2+ + 2Cl– [Co(H2O)6]2+ + H2O  [Co(H2O)5OH]2+ + H3O+

Слайд 82. Гидроксокомплексы
: OH–
Образование гидроксокомплексов характерно для амфотерных элементов.
Получение гидроксокомплексов
а) растворение

металлов в растворах щелочей:
Zn + 2NaOH + 2H2O

= Na2[Zn(OH)4] + H2

б) взаимодействие оксидов (гидроксидов) со щелочами:
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

в) взаимодействие солей со щелочами:
PbSO4(т) + 3NaOH = Na[Pb(OH)3] + Na2SO4

Лекция 20

2. Гидроксокомплексы: OH–Образование гидроксокомплексов характерно для амфотерных элементов.Получение гидроксокомплексова) растворение металлов в растворах щелочей: Zn +

Слайд 9Разрушение гидроксокомплексов
а) действие слабых кислот (NH4+, CO2 и т.п.):

Na2[Zn(OH)4] + 2CO2 = Zn(OH)2+ 2NaHCO3
Na[Al(OH)4] +

NH4Cl = Al(OH)3 + NH3H2O + NaCl

б) действие сильных кислот:
Na[Al(OH)4] + 4HCl + 2H2O = [Al(H2O)6]Cl3 + NaCl

в) образование малорастворимых соединений:
Na2[Zn(OH)4] + Na2S = ZnS+ 4NaOH
Na[Al(OH)4] + Na2S 

г) термическое разложение:
Na2[Zn(OH)4] = Na2ZnO2 + 2H2O

д) обмен лигандов:
Na2[Zn(OH)4] + 4NH3H2O = [Zn(NH3)4](OH)2 + 2NaOH + 4H2O

2. Гидроксокомплексы

Лекция 20

Разрушение гидроксокомплексова) действие слабых кислот (NH4+, CO2 и т.п.): Na2[Zn(OH)4] + 2CO2 = Zn(OH)2+ 2NaHCO3

Слайд 10: NH3
3. Аммиачные комплексы
Получение аммиакатов
а) взаимодействие гидроксидов с гидратом аммиака:

Zn(OH)2 + 4NH3H2O = [Zn(NH3)4](ОН)2 + 2NaOH

б) взаимодействие р-ров

солей с гидратом аммиака :
2CuSO4 + 2NH3H2O(нед.) = Cu2(OH)2SO4 + (NH4)2SO4

Cu2(OH)2SO4 + 8NH3H2O(изб.) = 2[Cu(NH3)4]2+ + 2OH- + 2SO42-

Лекция 20

в) взаимодействие безводных солей с жидким аммиаком:
CrCl3 + 6NH3(ж) = [Cr(NH3)6]Cl3

: NH33. Аммиачные комплексыПолучение аммиакатова) взаимодействие гидроксидов с гидратом аммиака: Zn(OH)2 + 4NH3H2O = [Zn(NH3)4](ОН)2 +

Слайд 1110
Лекция 20
3. Аммиачные комплексы
Разрушение аммиакатов

а) действие сильных кислот:
[Cu(NH3)4](OH)2

+ 6HCl + 2H2O = [Cu(H2O)4]Cl2 + 4NH4Cl

б) действие окислителей:

2[Cu(NH3)4]SO4 + 3Br2(aq) = 2CuSO4 + N2 + 6NH4Br

в) образование малорастворимых соединений:
[Cu(NH3)4]SO4 + Na2S + 4H2O = CuS + Na2SO4 + 4NH3H2O

г) термическое разложение:
[Cu(NH3)4]SO4 = CuSO4 + 4NH3

д) обмен лигандов:
[Cu(NH3)4]SO4 + 4KCN + 4H2O = K2[Cu(CN)4] + 4NH3H2O + K2SO4

10Лекция 203. Аммиачные комплексыРазрушение аммиакатова) действие сильных кислот: [Cu(NH3)4](OH)2 + 6HCl + 2H2O = [Cu(H2O)4]Cl2 +

Слайд 12: Х–
4. Ацидокомплексы
Получение ацидокомплексов
а) взаимодействие с солями кислот:
Hg(NO3)2

+ KI = HgI2 + 2KNO3
HgI2(т) +

2KI = K2[HgI4]

FeCl3 + 6NaNCS = Na3[Fe(NCS)6] + 3NaCl

FeSO4 + 6KCN = K4[Fe(CN)6] + K2SO4

Лекция 20

: Х–4. АцидокомплексыПолучение ацидокомплексова) взаимодействие с солями кислот: Hg(NO3)2 + KI = HgI2 + 2KNO3

Слайд 134. Ацидокомплексы
Получение ацидокомплексов (продолжение)

б) взаимодействие с кислотами:
[Cu(H2O)4]Cl2 +

HBr(к.) = [Cu(H2O)3Br]Cl + HCl + H2O
[Cu(H2O)3Br]Cl +

HBr(к.) = [Cu(H2O)2Br2] + HCl + H2O
[Cu(H2O)2Br2] + HBr(к.) = H[Cu(H2O)Br3] + H2O
H[Cu(H2O)Br3] + HBr(к.) = H2[CuBr4] + H2O

в) окислительно-восстановительные реакции:

СoCl2 + 7KNO2 + 2CH3COOH = K3[Co(NO2)6] + NO +
+ 2KCl + 2CH3COOK

4Au + 8KCN + O2 + 2H2O = 4K[Au(CN)2] + 4KOH

г) обмен лигандов:
Na3[Fe(NCS)6] + 4NaF = Na[FeF4] + 2NaNCS

Лекция 20

4. АцидокомплексыПолучение ацидокомплексов (продолжение)б) взаимодействие с кислотами: [Cu(H2O)4]Cl2 + HBr(к.) = [Cu(H2O)3Br]Cl + HCl + H2O

Слайд 144. Ацидокомплексы
13
Лекция 20
Разрушение ацидокомплексов

а) образование малорастворимых соединений:
K2[HgI4] +

Na2S = HgS + 2NaI + 2KI

б) обмен лигандов:

H2[CuBr4] + 4H2O(изб.) = [Cu(H2O)4]Br2 + 2HBr

в) термическое разложение:
H2[CuBr4] = CuBr2 + 2HBr

3K4[Fe(CN)6] = Fe3C + 5C + 3N2↑ + 12KCN

4. Ацидокомплексы13Лекция 20Разрушение ацидокомплексова) образование малорастворимых соединений: K2[HgI4] + Na2S = HgS + 2NaI + 2KIб)

Слайд 15Получение гидридокомплексов:
4NaH + B(OCH3)3 = Na[BH4] + 3CH3ONa

(при 250 °C)
4LiH + AlCl3 = Li[AlH4]

+ 3LiCl
3Li[BH4] + AlCl3 = Al[BH4]3 + 3LiCl

Разрушение гидридокомплексов:
Na[AlH4] + 4 H2O = NaOH + Al(OH)3 + 4 H2 (ОВР)
2Na[BH4] + H2SO4 = Na2SO4 + B2H6 + 2 H2 (ОВР)

5. Гидридокомплексы

: H–

Лекция 20

Получение гидридокомплексов: 4NaH + B(OCH3)3 = Na[BH4] + 3CH3ONa (при 250 °C) 4LiH +

Слайд 166. Анионгалогенаты M[ЭГ’mГ’’n] (Э, Г’ и Г’’ – галогены)
Получение:

KI + I2 = K[I(I)2]; CsCl

+ IBr = Cs[I(Br)(Cl)]
Разрушение:
K[I(I)2] = KI + I2
Cs[I(Br)(Cl)] = CsCl + IBr

7. Катионгалогены [ЭГ’mГ’’n]Z (Э, Г’ и Г’’ – галогены)

Получение:
ICl3 + SbCl5 = [ICl2][SbCl6]; BrF3 + AsF5 = [BrF2][AsF6]

Свойства:
Ag[BrF4](т) + [BrF2][SbF6](т) = Ag[SbF6](т) + 2BrF3(ж)
в среде BrF3(ж)

Лекция 20

6. Анионгалогенаты M[ЭГ’mГ’’n] (Э, Г’ и Г’’ – галогены)Получение: KI + I2 = K[I(I)2];

Слайд 17Получение:
Ni(т) + 4CO(г) = [Ni(CO)4](ж) (ниже 50

°С) тетракарбонилникель(0)
Разрушение:
[Ni(CO)4](ж) = Ni(т) + 4

CO (выше 200 °С)
[Ni(CO)4] + H2SO4(разб.) = NiSO4 + 4CO + H2

8. Карбонилы

: CO

Состав карбонильных комплексов: [Cr(CO)6], [Mn2(CO)10], [Fe(CO)5], [Co2(CO)8] и др.

Лекция 20

Получение: Ni(т) + 4CO(г) = [Ni(CO)4](ж) (ниже 50 °С) тетракарбонилникель(0) Разрушение: [Ni(CO)4](ж)

Слайд 18Правило Сиджвика для определения состава комплексов
Устойчивым является комплекс, в котором

реализована 18-эл-ная оболочка из s-, p- и d-электронов М и

x эл. пар лигандов (L)
26Fe0 [Ar]3d64s2
18 – 8 = 10e –
x = 10/2 = 5 эл. пар (5 молекул CO)
[Fe(CO)5] пентакарбонилжелезо

Лекция 20

Правило Сиджвика для определения состава комплексовУстойчивым является комплекс, в котором реализована 18-эл-ная оболочка из s-, p- и

Слайд 19Правило Сиджвика (примеры)
18
Лекция 20

Слайд 209. Хелаты
Внутренняя сфера состоит из циклических группировок, включающих M

(комплексообразователь).

NH2CH2COOH - a-аминоуксусная кислота (глицин)

Cu(OH)2 + 2 NH2CH2COOH = [Cu(NH2CH2COO)2]

+ 2 H2O
NH2CH2COO- (глицинат-ион) - бидентатный лиганд

Лекция 20

9. Хелаты Внутренняя сфера состоит из циклических группировок, включающих M (комплексообразователь).NH2CH2COOH - a-аминоуксусная кислота (глицин)Cu(OH)2 + 2

Слайд 21Реакция Чугаева
Ni2+ + 2 NH3·H2O + 2H2L =
=

[Ni(HL)2](т) + 2NH4+ + 2H2O
бис(диметилглиоксимато)никель(II)
20
Лекция 20

Реакция Чугаева Ni2+ + 2 NH3·H2O + 2H2L = = [Ni(HL)2](т) + 2NH4+ + 2H2O

Слайд 229. p-комплексы
Получение:
циклопентадиен С5H6 – слабая кислота HL
2 Na + 2HL

= 2NaL + H2 циклопентадиенилнатрий
FeCl2 + 2Na(C5H5) =
= [Fe+II(C5H5)2]

+ 2NaCl
(в среде тетрагидрофурана)

Другие -комплексы: [Cr(C6H6)2] – дибензолхром, [MnI(CO)3(cp)] –цимантрен, [Co(cp)2]OH

L – этилен C2H4, бензол C6H6, циклопентадиен С5H6 и т.п.

–

С5H5–

Лекция 20

9. p-комплексыПолучение:циклопентадиен С5H6 – слабая кислота HL2 Na + 2HL = 2NaL + H2 циклопентадиенилнатрийFeCl2 + 2Na(C5H5)

Слайд 2322
Лекция 20
II. Равновесия с участием комплексов
Константы устойчивости комплексов
K1 – K4

– ступенчатые константы устойчивости

Слайд 2423
Лекция 20
II. Равновесия с участием комплексов
Константы устойчивости комплексов
полная константа устойчивости

комплекса
4 = K1K2K3K4
n = K1K2…Kn
4 ([Cu(NH3)4]2+) = 7.91012
Чем выше n,

тем устойчивее комплекс.

23Лекция 20II. Равновесия с участием комплексовКонстанты устойчивости комплексовполная константа устойчивости комплекса4 = K1K2K3K4n = K1K2…Kn4 ([Cu(NH3)4]2+) =

Слайд 25Реакция обмена лигандов
[Co(NH3)6]3+ + 6 CN–  [Co(CN)6]3– + 6

NH3
Kc = ?
Co3+ + 6 NH3  [Co(NH3)6]3+

6(1) = 1,6·1035
Co3+ + 6 CN–  [Co(CN)6]3– 6(2) = 1,0·1064

Kc = 6(2) / 6(1) = (1,01064)/(1,61035) = 6,21029 >> 1
Наблюдается смещение равновесия вправо 

6(2)

6(1)

Лекция 20

Реакция обмена лигандов[Co(NH3)6]3+ + 6 CN–  [Co(CN)6]3– + 6 NH3Kc = ? Co3+ + 6 NH3

Слайд 2625
Лекция 20
III. Изомерия комплексов
Изомерия – явление существования соединений, имеющих одинаковый

количественный состав, но различающихся по строению и свойствам (изомеров).
В случае

комплексных соединений изомерия обусловлена:
различием в строении лигандов или в способе их координации
различием в строении внутренней координационной сферы
различным распределением частиц между внутренней и внешней сферой комплекса

25Лекция 20III. Изомерия комплексовИзомерия – явление существования соединений, имеющих одинаковый количественный состав, но различающихся по строению и

Слайд 27Изомерия лигандов
Связевая
—NO2– и —ONO–

нитро- нитрито-
[Co(NH3)5NO2]2+

(желто-коричн.р-р)
[Co(NH3)5ONO]2+ (розов.р-р)

—NCS– и —SCN–
тиоцианато-N тиоцианато-S

[Cr(H2O)5(NCS)]2+
[Cr(H2O)5(SCN)]2+

Изомерия лигандов
Лиганды сложного строения (напр., аминокислоты) образуют изомеры, координация которых ведет к получению комплексов с разными свойствами.

Лекция 20

Изомерия лигандовСвязевая —NO2– и —ONO– нитро-

Слайд 28Изомерия внутренней сферы: геометрическая
Геометрическая изомерия вызвана неодинаковым размещением лигандов во

внутренней сфере.
Необходимое условие геометрич. изомерии – наличие во внутренней сфере

не менее двух различных лигандов.
Компл. соед. с тетраэдрическим, треугольным и линейным строением геометрич. изомеров не имеют.

Лекция 20

Изомерия внутренней сферы: геометрическаяГеометрическая изомерия вызвана неодинаковым размещением лигандов во внутренней сфере.Необходимое условие геометрич. изомерии – наличие

Слайд 29Геометрическая изомерия
Плоскоквадратные комплексы при наличии двух разных лигандов L и

L дают 2 изомера (цис- и транс-).
28
Лекция 20

Геометрическая изомерияПлоскоквадратные комплексы при наличии двух разных лигандов L и L дают 2 изомера (цис- и транс-).

Слайд 30Геометрическая изомерия
[ML5L]: изомеров нет
цис- и транс-изомеры дигидроксотетраамминкобальта(II)
29
Лекция 20

Слайд 31Изомерия внутр. сферы: оптическая
Оптическая (зеркальная) изомерия: способность комплексов сущ. в

виде двух форм, являющихся зеркальным отображением друг друга.
Триоксалатокобальтат(III)- -ион [Co(С2O4)3]3–
30
Лекция

Изомерия внутр. сферы: оптическаяОптическая (зеркальная) изомерия: способность комплексов сущ. в виде двух форм, являющихся зеркальным отображением друг

Слайд 32Оптическая изомерия
Оптические изомеры способны вращать плоскость поляризации светового луча (влево,

L-изомер, или вправо, D-изомер).
Световой луч (а) пропускают через поляризатор,

и он становится плоско-поляризованным (б).
После пропускания через р-ры оптич. изомеров (в, г).
Угол вращения плоскости поляризации a (определяется анализатором).

Лекция 20

Оптическая изомерияОптические изомеры способны вращать плоскость поляризации светового луча (влево, L-изомер, или вправо, D-изомер). Световой луч (а)

Слайд 33Междусферная изомерия 1) сольватная (гидратная) 2) ионная изомерия

[Co(en)2Cl2]Cl · H2O

[Co(H2O)(en)2Cl]Cl2

[Co(NH3)5I]SO4
[Co(NH3)5SO4]I

1 Cl–; H2O (AgCl)
2

Cl– (2 AgCl)

SO42– (BaSO4)
I– (AgI)

Лекция 20

Междусферная изомерия 1) сольватная (гидратная) 2) ионная изомерия [Co(en)2Cl2]Cl · H2O [Co(H2O)(en)2Cl]Cl2 [Co(NH3)5I]SO4 [Co(NH3)5SO4]I

Слайд 34Междусферная изомерия
Ионная (ионизационная) изомерия
[Pt(NH3)4SO4](OH)2 и

[Pt(NH3)4(OH)2]SO4
pH  7

pH  7

Координационная изомерия
[Cr(NH3)4(NCS)2][Cr(NH3)2(NCS)4]
[Cr(NH3)6][Cr(NCS)6]

[Co(NH3)6][Cr(CN)6] и [Cr(NH3)6][Co(CN)6]

Лекция 20

Междусферная изомерия Ионная (ионизационная) изомерия [Pt(NH3)4SO4](OH)2 и [Pt(NH3)4(OH)2]SO4 pH  7

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей Викторович МИРЭА – Российский

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей ВикторовичМИРЭА – Российский Технологический УниверситетИнститут

тонких химических технологий им. М.В. ЛомоносоваКафедра неорганической химии им. А.Н.

Слайд 2ЛЕКЦИЯ №20ХИМИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ I. Типы комплексов. Методы получения и

разрушения. II. Равновесия с участием комплексов. iII. Изомерия комплексов.1Лекция

Слайд 3I.Типы комплексных соединений 1. АквакомплексыВ водных растворах: [Be(H2O)4]2+ [Al(H2O)6]3+ [Cr(H2O)6]3+

… Кристаллогидраты: [Be(H2O)4]SO4 [Al(H2O)6]Cl3[K(H2O)6][Cr(H2O)6](SO4)2[Cu(H2O)4]SO4·H2O[Ni(H2O)6]SO4·H2O : OH22Лекция 20

Слайд 4Получение аквакомплексова) растворение безводных солей в воде: СrCl3 +

6H2O = [Cr(H2O)6]Cl3 (в присутствии Fe2+ или Cr2+)б) взаимодействие металлов

Слайд 5 в) термическое разложение:CuSO4·5H2O CuSO4·4H2O + H2O(г)CuSO4 + 4H2O(г)[Cu(H2O)4]SO4·H2O

(«медный купорос»)4Лекция 20

Слайд 6Аквакомплексы[Fe(H2O)6]SO4·H2O («железный купорос»)5Лекция 20

Слайд 7Протолиз аквакомплексов [Co(H2O)6]Cl2 = [Co(H2O)6]2+ + 2Cl– [Co(H2O)6]2+

+ H2O  [Co(H2O)5OH]2+ + H3O+ pH

Слайд 82. Гидроксокомплексы: OH–Образование гидроксокомплексов характерно для амфотерных элементов.Получение гидроксокомплексова) растворение

металлов в растворах щелочей: Zn + 2NaOH + 2H2O

Слайд 9Разрушение гидроксокомплексова) действие слабых кислот (NH4+, CO2 и т.п.):

Na2[Zn(OH)4] + 2CO2 = Zn(OH)2+ 2NaHCO3 Na[Al(OH)4] +

Слайд 10: NH33. Аммиачные комплексыПолучение аммиакатова) взаимодействие гидроксидов с гидратом аммиака:

Zn(OH)2 + 4NH3H2O = [Zn(NH3)4](ОН)2 + 2NaOHб) взаимодействие р-ров

Слайд 1110Лекция 203. Аммиачные комплексыРазрушение аммиакатова) действие сильных кислот: [Cu(NH3)4](OH)2

+ 6HCl + 2H2O = [Cu(H2O)4]Cl2 + 4NH4Clб) действие окислителей:

Слайд 12: Х–4. АцидокомплексыПолучение ацидокомплексова) взаимодействие с солями кислот: Hg(NO3)2

+ KI = HgI2 + 2KNO3 HgI2(т) +

Слайд 134. АцидокомплексыПолучение ацидокомплексов (продолжение)б) взаимодействие с кислотами: [Cu(H2O)4]Cl2 +

HBr(к.) = [Cu(H2O)3Br]Cl + HCl + H2O [Cu(H2O)3Br]Cl +

Слайд 144. Ацидокомплексы13Лекция 20Разрушение ацидокомплексова) образование малорастворимых соединений: K2[HgI4] +

Na2S = HgS + 2NaI + 2KIб) обмен лигандов:

Слайд 15Получение гидридокомплексов: 4NaH + B(OCH3)3 = Na[BH4] + 3CH3ONa

(при 250 °C) 4LiH + AlCl3 = Li[AlH4]

Слайд 166. Анионгалогенаты M[ЭГ’mГ’’n] (Э, Г’ и Г’’ – галогены)Получение:

KI + I2 = K[I(I)2]; CsCl

Слайд 17Получение: Ni(т) + 4CO(г) = [Ni(CO)4](ж) (ниже 50

°С) тетракарбонилникель(0) Разрушение: [Ni(CO)4](ж) = Ni(т) + 4

Слайд 18Правило Сиджвика для определения состава комплексовУстойчивым является комплекс, в котором

реализована 18-эл-ная оболочка из s-, p- и d-электронов М и

Слайд 19Правило Сиджвика (примеры)18Лекция 20

Слайд 209. Хелаты Внутренняя сфера состоит из циклических группировок, включающих M

(комплексообразователь).NH2CH2COOH - a-аминоуксусная кислота (глицин)Cu(OH)2 + 2 NH2CH2COOH = [Cu(NH2CH2COO)2]

Слайд 21Реакция Чугаева Ni2+ + 2 NH3·H2O + 2H2L = =

[Ni(HL)2](т) + 2NH4+ + 2H2O бис(диметилглиоксимато)никель(II)20Лекция 20

Слайд 229. p-комплексыПолучение:циклопентадиен С5H6 – слабая кислота HL2 Na + 2HL

= 2NaL + H2 циклопентадиенилнатрийFeCl2 + 2Na(C5H5) = = [Fe+II(C5H5)2]

Слайд 2322Лекция 20II. Равновесия с участием комплексовКонстанты устойчивости комплексовK1 – K4

– ступенчатые константы устойчивости

Слайд 2423Лекция 20II. Равновесия с участием комплексовКонстанты устойчивости комплексовполная константа устойчивости

комплекса4 = K1K2K3K4n = K1K2…Kn4 ([Cu(NH3)4]2+) = 7.91012Чем выше n,

Слайд 25Реакция обмена лигандов[Co(NH3)6]3+ + 6 CN–  [Co(CN)6]3– + 6

NH3Kc = ? Co3+ + 6 NH3  [Co(NH3)6]3+

Слайд 2625Лекция 20III. Изомерия комплексовИзомерия – явление существования соединений, имеющих одинаковый

количественный состав, но различающихся по строению и свойствам (изомеров).В случае

Слайд 27Изомерия лигандовСвязевая —NO2– и —ONO–

нитро- нитрито- [Co(NH3)5NO2]2+

Слайд 28Изомерия внутренней сферы: геометрическаяГеометрическая изомерия вызвана неодинаковым размещением лигандов во

внутренней сфере.Необходимое условие геометрич. изомерии – наличие во внутренней сфере

Слайд 29Геометрическая изомерияПлоскоквадратные комплексы при наличии двух разных лигандов L и

L дают 2 изомера (цис- и транс-). 28Лекция 20

Слайд 30Геометрическая изомерия[ML5L]: изомеров нетцис- и транс-изомеры дигидроксотетраамминкобальта(II)29Лекция 20

Слайд 31Изомерия внутр. сферы: оптическаяОптическая (зеркальная) изомерия: способность комплексов сущ. в

виде двух форм, являющихся зеркальным отображением друг друга.Триоксалатокобальтат(III)- -ион [Co(С2O4)3]3–30Лекция

Слайд 32Оптическая изомерияОптические изомеры способны вращать плоскость поляризации светового луча (влево,

L-изомер, или вправо, D-изомер). Световой луч (а) пропускают через поляризатор,

Слайд 33Междусферная изомерия 1) сольватная (гидратная) 2) ионная изомерия [Co(en)2Cl2]Cl · H2O

[Co(H2O)(en)2Cl]Cl2 [Co(NH3)5I]SO4 [Co(NH3)5SO4]I 1 Cl–; H2O (AgCl) 2

Слайд 34Междусферная изомерия Ионная (ионизационная) изомерия [Pt(NH3)4SO4](OH)2 и

[Pt(NH3)4(OH)2]SO4 pH  7

Похожие презентации

Обратная связь

Что такое TheSlide.ru?

Слайд 1Лектор: доц., к.х.н. Дорохов Андрей Викторович
МИРЭА – Российский Технологический Университет
Институт

тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова
Кафедра неорганической химии им. А.Н.

Слайд 2ЛЕКЦИЯ №20
ХИМИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
I. Типы комплексов. Методы получения и

разрушения.
II. Равновесия с участием комплексов.
iII. Изомерия комплексов.
1
Лекция

Слайд 3I.Типы комплексных соединений 1. Аквакомплексы
В водных растворах:
[Be(H2O)4]2+
[Al(H2O)6]3+
[Cr(H2O)6]3+

…

Кристаллогидраты:
[Be(H2O)4]SO4
[Al(H2O)6]Cl3
[K(H2O)6][Cr(H2O)6](SO4)2
[Cu(H2O)4]SO4·H2O
[Ni(H2O)6]SO4·H2O
: OH2
2
Лекция 20

Слайд 4Получение аквакомплексов
а) растворение безводных солей в воде:
СrCl3 +

6H2O = [Cr(H2O)6]Cl3 (в присутствии Fe2+ или Cr2+)

б) взаимодействие металлов

Слайд 5 в) термическое разложение:
CuSO4·5H2O

CuSO4·4H2O + H2O(г)

CuSO4 + 4H2O(г)
[Cu(H2O)4]SO4·H2O

(«медный купорос»)
4
Лекция 20

Слайд 6Аквакомплексы
[Fe(H2O)6]SO4·H2O («железный купорос»)
5
Лекция 20

Слайд 7Протолиз аквакомплексов
[Co(H2O)6]Cl2 = [Co(H2O)6]2+ + 2Cl–
[Co(H2O)6]2+

Слайд 82. Гидроксокомплексы
: OH–
Образование гидроксокомплексов характерно для амфотерных элементов.
Получение гидроксокомплексов
а) растворение

металлов в растворах щелочей:
Zn + 2NaOH + 2H2O

Слайд 9Разрушение гидроксокомплексов
а) действие слабых кислот (NH4+, CO2 и т.п.):

Na2[Zn(OH)4] + 2CO2 = Zn(OH)2+ 2NaHCO3
Na[Al(OH)4] +

Слайд 10: NH3
3. Аммиачные комплексы
Получение аммиакатов
а) взаимодействие гидроксидов с гидратом аммиака:

Zn(OH)2 + 4NH3H2O = [Zn(NH3)4](ОН)2 + 2NaOH

б) взаимодействие р-ров

Слайд 1110
Лекция 20
3. Аммиачные комплексы
Разрушение аммиакатов

а) действие сильных кислот:
[Cu(NH3)4](OH)2

+ 6HCl + 2H2O = [Cu(H2O)4]Cl2 + 4NH4Cl

б) действие окислителей:

Слайд 12: Х–
4. Ацидокомплексы
Получение ацидокомплексов
а) взаимодействие с солями кислот:
Hg(NO3)2

+ KI = HgI2 + 2KNO3
HgI2(т) +

Слайд 134. Ацидокомплексы
Получение ацидокомплексов (продолжение)

б) взаимодействие с кислотами:
[Cu(H2O)4]Cl2 +

HBr(к.) = [Cu(H2O)3Br]Cl + HCl + H2O
[Cu(H2O)3Br]Cl +

Слайд 144. Ацидокомплексы
13
Лекция 20
Разрушение ацидокомплексов

а) образование малорастворимых соединений:
K2[HgI4] +

Na2S = HgS + 2NaI + 2KI

б) обмен лигандов:

Слайд 15Получение гидридокомплексов:
4NaH + B(OCH3)3 = Na[BH4] + 3CH3ONa

(при 250 °C)
4LiH + AlCl3 = Li[AlH4]

Слайд 166. Анионгалогенаты M[ЭГ’mГ’’n] (Э, Г’ и Г’’ – галогены)
Получение:

Слайд 17Получение:
Ni(т) + 4CO(г) = [Ni(CO)4](ж) (ниже 50

°С) тетракарбонилникель(0)
Разрушение:
[Ni(CO)4](ж) = Ni(т) + 4

Слайд 18Правило Сиджвика для определения состава комплексов
Устойчивым является комплекс, в котором

Слайд 19Правило Сиджвика (примеры)
18
Лекция 20

Слайд 209. Хелаты
Внутренняя сфера состоит из циклических группировок, включающих M

(комплексообразователь).

NH2CH2COOH - a-аминоуксусная кислота (глицин)

Cu(OH)2 + 2 NH2CH2COOH = [Cu(NH2CH2COO)2]

Слайд 21Реакция Чугаева
Ni2+ + 2 NH3·H2O + 2H2L =
=

[Ni(HL)2](т) + 2NH4+ + 2H2O
бис(диметилглиоксимато)никель(II)
20
Лекция 20

Слайд 229. p-комплексы
Получение:
циклопентадиен С5H6 – слабая кислота HL
2 Na + 2HL

= 2NaL + H2 циклопентадиенилнатрий
FeCl2 + 2Na(C5H5) =
= [Fe+II(C5H5)2]

Слайд 2322
Лекция 20
II. Равновесия с участием комплексов
Константы устойчивости комплексов
K1 – K4

Слайд 2423
Лекция 20
II. Равновесия с участием комплексов
Константы устойчивости комплексов
полная константа устойчивости

комплекса
4 = K1K2K3K4
n = K1K2…Kn
4 ([Cu(NH3)4]2+) = 7.91012
Чем выше n,

Слайд 25Реакция обмена лигандов
[Co(NH3)6]3+ + 6 CN–  [Co(CN)6]3– + 6

NH3
Kc = ?
Co3+ + 6 NH3  [Co(NH3)6]3+

Слайд 2625
Лекция 20
III. Изомерия комплексов
Изомерия – явление существования соединений, имеющих одинаковый

количественный состав, но различающихся по строению и свойствам (изомеров).
В случае

Слайд 27Изомерия лигандов
Связевая
—NO2– и —ONO–

нитро- нитрито-
[Co(NH3)5NO2]2+

Слайд 28Изомерия внутренней сферы: геометрическая
Геометрическая изомерия вызвана неодинаковым размещением лигандов во

внутренней сфере.
Необходимое условие геометрич. изомерии – наличие во внутренней сфере

Слайд 29Геометрическая изомерия
Плоскоквадратные комплексы при наличии двух разных лигандов L и

L дают 2 изомера (цис- и транс-).
28
Лекция 20

Слайд 30Геометрическая изомерия
[ML5L]: изомеров нет
цис- и транс-изомеры дигидроксотетраамминкобальта(II)
29
Лекция 20

Слайд 31Изомерия внутр. сферы: оптическая
Оптическая (зеркальная) изомерия: способность комплексов сущ. в

виде двух форм, являющихся зеркальным отображением друг друга.
Триоксалатокобальтат(III)- -ион [Co(С2O4)3]3–
30
Лекция

Слайд 32Оптическая изомерия
Оптические изомеры способны вращать плоскость поляризации светового луча (влево,

L-изомер, или вправо, D-изомер).
Световой луч (а) пропускают через поляризатор,

Слайд 33Междусферная изомерия 1) сольватная (гидратная) 2) ионная изомерия

[Co(en)2Cl2]Cl · H2O

[Co(H2O)(en)2Cl]Cl2

[Co(NH3)5I]SO4
[Co(NH3)5SO4]I

1 Cl–; H2O (AgCl)
2

Слайд 34Междусферная изомерия
Ионная (ионизационная) изомерия
[Pt(NH3)4SO4](OH)2 и

[Pt(NH3)4(OH)2]SO4
pH  7