Новые понятия: комплексное соединение, комплексообразователь, лиганды, координационное число, внешняя и внутренняя сферы комплекса. Оборудование и реактивы
жүктеу/скачать 93 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- А.Вернер (1866–1919)
- Порядок перечисления лигандов.
- Типы комплексных соединений
| Комплексные соединения.
Цели. Сформировать представления о составе, строении, свойствах и номенклатуре комплексных соединений; развить навыки определения степени окисления у комплексообразователя, составления уравнений диссоциации комплексных соединений. Новые понятия: комплексное соединение, комплексообразователь, лиганды, координационное число, внешняя и внутренняя сферы комплекса. Оборудование и реактивы. Штатив с пробирками, концентрированный раствор аммиака, растворы сульфата меди(II), гидроксида натрия, желтой и красной кровяных солей, солей железа (II) и (׀׀׀), соли кобальта (II), радонида калия. Ход урока. К комплексным соединениям относятся сложные вещества, образующиеся в результате взаимодействия нескольких сложных веществ друг с другом (без выделения побочных продуктов). Комплексными называют соединения, содержащие сложные ионы и молекулы, способные к существованию как в кристаллическом виде, так и в растворах. Комплексным соединением называют сложное соединение, образующееся при взаимодействии более простых неизменных частиц (атомов, ионов или молекул), каждая из которых способна существовать независимо в обычных условиях. Комплексные соединения – это соединения, характеризующиеся наличием хотя бы одной ковалентной связи, возникшей по донорно-акцепторному механизму. Координационная теория. (предложил Альфред Вернер в 1893 г.).
1. В комплексном соединении один из атомов или ионов является центральным, его называют комплексообразователем. 2. Вокруг комплексообразователя расположено (координировано) определённое число противоположно заряженных ионов или нейтральных молекул, называемых лигандами (аддендами). 3. Комплексообразователь с лигандами образует внутреннюю координационную сферу, которую при написании заключают в квадратные скобки. 4. В большинстве случаев число лигандов, связанных с центральным атомом-комплексообразователем, называется координационным числом (чаще 2, 4, 6, 8). 5. Ионы, расположенные на более далёком расстоянии от комплексообразователя образуют внешнюю координационную сферу. Комплексообразователь (М) – нейтральный атом, положительно или отрицательно заряженный ион, координирующий вокруг себя другие атомы, ионы или молекулы. M + n L  [MLn]
+ - о
Чаще М, иногда М или М. Наиболее типичными комплексообразователями являются катионы d-элементов. Лиганды (L) –– ионы, атомы или простые молекулы, координирующиеся вокруг комплексообразователя. Координационное число (КЧ) – это число химических связей между М и L. Меняется от 2 до 8 (иногда выше). Чаще 4 и 6. Между значениями КЧ и степенью окисления М чаще всего существует зависимость: КЧ = степень окисления М х 2. Координационные числа.
Внутренняя (координационная) сфера комплекса - лиганды, непосредственно связанные с комплексообразователем. Обозначается внутренняя сфера квадратными скобками. [MLn] В зависимости от соотношения суммарного заряда лигандов и комплексообразователя внутренняя сфера может иметь:
Природа связи между центральным ионом (атомом) и лигандами может быть двоякой. С одной стороны, связь обусловлена силами электростатического притяжения. С другой – между центральным атомом и лигандами может образоваться связь по донорно-акцепторному механизму по аналогии с ионом аммония. Во многих комплексных соединениях связь между центральным ионом (атомом) и лигандами обусловлена как силами электростатического притяжения, так и связью, образующейся за счет неподеленных электронных пар комплексообразователя и свободных орбиталей лигандов. Если заряд лигандов компенсирует заряд комплексообразователя, то такие комплексные соединения называют нейтральными или комплексами-неэлектролитами: они состоят только из комплексообразователя и лигандов внутренней сферы.
[Cu(NH3)4]SO4 При обменных реакциях комплексные ионы переходят из одних соединений в другие, не изменяя своего состава: [Cu(NH3)4]SO4 + BaCl2 = [Cu(NH3)4]Cl2 + BaSO4 Номенклатура комплексов. Основы современной номенклатуры комплексных соединений были заложены Альфредом Вернером.
Названия лигандов.
Порядок перечисления лигандов.Правила изображения формул комплексных соединений следующие. При составлении формулы слева ставят символ центрального атома (комплексообразователя), а затем перечисляют лиганды в порядке уменьшения их зарядов от положительных значений к отрицательным: [M(L1)+(L2)0(L3) ]. Названия веществ строят из названий лигандов с предшествующей числовой приставкой : 1 – моно, 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса и т.д., указывающей число лигандов каждого типа в формуле, и названия комплексообразователя в определенной форме. Перечисление лигандов ведут от отрицательного заряда лиганда к нейтральному и затем положительному, т.е. справа налево по формуле соединения: [M(L1)+(L2)0(L3)] Нейтральные комплексы Названия комплексов без внешней сферы состоят из одного слова. Вначале указывается число и названия лигандов (для лигандов каждого вида отдельно), затем название центрального атома в именительном падеже. Например: [Al2Cl6] – гексахлородиалюминий [Co2(CO)8] – октакарбонилдикобальт [Ni(CO)4] – тетракарбонилникель Комплексные катионы Названия соединений с комплексными катионами строятся так же, как и названия простых соединений, состоящих из катиона и аниона (т.е. "анион катиона", например NaCl - хлорид натрия). Однако в рассматриваемом случае катион не простой, а комплексный. Названия комплексных катионов состоят из числа и названия лигандов и названия комплексообразователя. Обозначение степени окисления комплексообразователя дают римскими цифрами в скобках после названия (по способу Штока): [Ag(NH3)2]+ катион диамминсеребра(I) [Cr2(NH3)9(OH)2]4+ катион дигидроксононаамминдихрома(III) [Mn(H2O)6]2+ катион гексааквамарганца(II) Названия соединений, включающих комплексный катион, строятся следующим образом: [Mn(H2O)6] SO4 сульфат гексааквамарганца(II) [Ag(NH3)2]OH гидроксид диамминсеребра(I) [Cr2(NH3)9(OH)2]Cl4 хлорид дигидроксононаамминдихрома(III) Комплексные анионы Названия соединений с комплексными анионами строятся так же, как названия простых соединений, состоящих из катиона и аниона (т.е. "анион катиона", например NaCl - хлорид натрия). Однако в рассматриваемом случае анион не простой, а комплексный. Название комплексного аниона строится из числа и названия лигандов, корня названия элемента-комплексообразователя, суффикса -ат и указания степени окисления комплексообразователя: [BF4] тетрафтороборат(III)-ион [Al(H2O)2(OH)4] тетрагидроксодиакваалюминат(III)-ион Для целого ряда элементов-комплексообразователей вместо русских используются корни их латинских названий: Ag аргент- ; Au аур- ; Cu купр- ; Fe ферр- ; Hg меркур- ; Mn манган- ; Ni никкол- ; Pb плюмб- ; Sb стиб- ; Sn станн-. Примеры названий комплексных анионов: [Fe(CN)6]3 гексацианоферрат(III)-ион Названия соединений, включающих комплексный анион, строятся следующим образом: K2[HgI4] – тетраиодомеркурат(II) калия H[Sb(OH)6] гексагидроксостибат(V) водорода Na[Ag(CN)2] дицианоаргентат(I) натрия K3[AlF6] – гексафтороалюминат(III) калия Типы комплексных соединенийНаиболее распространенной в настоящее время является классификация комплексных соединений по характеру координируемых лигандов. Однако эта классификация в полной мере применима только для тех комплексных соединений, внутренняя сфера которых состоит из одинаковых лигандов. Тем не менее она позволяет объединить комплексы в определенные группы (типы) по общности методов синтеза и некоторых физико-химических свойств. 1. Аквакомплексы Аквакомплексы представляют собой ионы или молекулы, в которых лигандами служат молекулы воды. 2. Гидроксокомплексы Гидроксокомплексы – комплексные соединения, содержащие в качестве лигандов гидроксид-ионы OH. 3. Аммиакаты Аммиакаты – это комплексные соединения, в которых функции лигандов выполняют молекулы аммиака NH3. Более точное название комплексов, содержащих аммиак во внутренней сфере – аммины; однако молекулы NH3 могут находиться не только во внутренней, но и во внешней сфере соединения – аммиаката. 4. Ацидокомплексы В ацидокомплексах лигандами служат анионы кислот, органических и неорганических: F, Cl, Br, I, CN, NO2, SO42, C2O42, CH3COO и др. Эту группу комплексных соединений можно подразделить на две части: комплексы с кислородсодержащими лигандами и комплексы с бескислородными (преимущественно галогенидными или псевдогалогенидными) лигандами. 5. Анионгалогенаты Анионгалогенаты – комплексные соединения, в которых и комплексообразователь, и лиганды представляют собой галогены. 6. Катионгалогены Катионгалогены – это соединения, содержащие катионы, в которых и комплексообразователь, и лиганды – галогены. 7. Гидридные комплексы Гидридные комплексы содержат в качестве лиганда гидридный ион Н. Комплексообразователи в гидридных комплексах чаще всего элементы IIIA-группы – бор, алюминий, галлий, индий, таллий. 8. Карбонильные комплексы. Комплексные соединения, в которых лигандом является карбонил – монооксид углерода СО, называются карбонильными. Степень окисления металла в комплексных карбонилах, как правило, нулевая. 9. π-комплексы π -комплексы (пи-комплексы) – это комплексные соединения, в которых в роли лигандов фигурируют ненасыщенные органические молекулы типа этилена, циклопентадиена, бензола и т.п. 10. Хелаты Хелатами называют комплексные соединения, внутренняя сфера которых состоит из циклических группировок, включающих комплексообразователь. 11. Многоядерные комплексные соединения. К этому типу относят кластеры мостиковые соединения изо- и гетерополисоединения жүктеу/скачать 93 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[Cu(NH3)4]2+ + 
.
.