Презентация Комплексы соединения other

Комплексные соединения Содержание • Проблемный подход к изучению комплексных соединений • Исторические предпосылки возникновения координационной теории • Координационная теория А. Вернера • Основы номенклатуры комплексных соединений • Строение комплексных соединений • Растворы комплексных соединений • Хелатные комплексы • Альфред Вернер. Na 33 [Co(NO 22 )) 66 ]] KK 33 [Fe(CN) 66 ]][Cu(NH 33 )) 44 ]] 2+2+

Проблема «дополнительных валентностей» Cu. SO 44. . 4 NH 33 – – Андрей Либавий, 1597 г. г. Ag. Cl. . 2 NH 33 – – И. Глаубер, 1648 г. Co. Cl 33. . 6 NH 33 – – Тассер, 1798 г. 1704 г. Дисбах – получил берлинскую лазурь KCNKCN. . Fe(CN) 22. . Fe(CN) 33 1749 -1753 гг. Пьер Жозеф Макер получил красную кровяную соль.

Двойная соль или комплексное соединение? KCr(SO 44 )) 22 ∙ 12 H 22 OO – хромокалиевые квасцы KCr(SO 44 )) 22 ∙ 12 H 22 O = = = KK ++ + Cr 3+3+ + 2 SO 44 2 — 2 — + 12 HH 22 OO Fe(CN) 33. . 3 KCN = 3 K ++ + Fe 3+3+ + 6 CN — Красная кровяная соль не определяются в растворе

Теория Бломстранда — Иёргенсона К. В. Бломстранд (1826 -1897), профессор университета в Лунде, 1869 г. «Современная химия» NH 4 Cl H-NH 3 -Cl Pt NH 3 Cl Cl Pt. Cl 2. 4 NH 3 Co NH 3 Cl Cl Co. Cl 2. 6 NH 3 1879 г. , Вюрц SO 4 Cu H 2 O H 2 O Cu. SO 4. 5 H 2 O Софус Иёргенсон (1837 -1914), профессор Копенгагенского ун-та, основатель датской школы химиков, 1902 г. «Основы химии»

Валентность постоянная или переменная? «Соединительная сила» Эдуард Франкланд, 1852 г. «Атомность» «Валентность» Г. Вихельгауз, 1868 г. Valencia — сила Фридрих Август Кекуле (1829 – 1896) Эдуард Франкланд (1825 -1899)

Рождение координационной теории Альфред Вернер «К вопросу о строении неорганических соединений» . 1893 г. г. 1. 1. Главная и побочная валентности 2. 2. Принцип координации 3. 3. Внутренняя и внешняя сферы 4. 4. Пространственное строение комплексных ионов 1905 г. «Новые воззрения в области неорганической химии»

Главная и побочная валентности Pt. Cl 44. . 2 NH 33 Pt. Cl. Cl NHNH 33 Главная валентность соответствует обычной валентности элемента, закономерности которой находят отражение в ПСХЭ Побочная валентность – дополнительная, остаточная валентность, которую атомы проявляют после насыщения главной [Pt(NH 33 )) 22 Cl. Cl 44 ]]

Миф о «главной» и «побочной» валентностях C o N H 2 N O 2 C o E n 2 4 +

Строение комплексного соединения KK 3 3 [Fe(CN) 66 ]] Ион- Комплексо- образователь Лиганды. Координационное число. Внутренняя сфера Внешняя сфера [Cu(NH 33 )) 44 ]Cl]Cl 22 Внутренняя сфера Внешняя сфера

Номенклатура комплексных соединений KK 3 3 [Fe(CN)66 ]] Гексацианоферрат (III) калия [Cu(NH 33 ))44 ]Cl]Cl 22 Хлорид тетраамминмеди( IIII ))+3 +2 Порядок перечисления лиганд: 1. 1. Анионные: HH — , O, O 2 -2 — , OH — , , простые анионы, многоатомные анионы, органические в алфавитном порядке 1. 1. Нейтральные: NHNH 33 , H, H 22 O O и т. д. 2. 2. Катионные: NN 22 HH 55 ++ и т. д. HH 22 OO – аква NHNH 33 – – аммин Cl. Cl — – – хлоро- NONO 22 — — — нитро CNCN — — — циано- SCNSCN — — — родано- — -о + -иум 1 – моно 2 – ди 3 – три 4 – тетра 5 – пента 6 – гекса

Упражнение 1 Первое основание Рейзе [Pt(NH 33 )) 44 ](OH) 22 Соль Чугаева [Pt. Cl(NH 33 )) 55 ]Cl]Cl 33 Соль Цейзе K[Pt. Cl 33 CC 22 HH 44 ]] Пурпуреосоль [Co. Cl(NH 33 )) 55 ]Cl]Cl 22 Кроцеосоль [Co(NO 22 )) 22 (NH(NH 33 )) 44 ]Cl]Cl Соль Рейнеке NHNH 44 [Cr(SCN) 44 (NH(NH 33 )) 22 ]] Соль Магнуса [Pt(NH 33 )) 44 ][Pt. Cl 44 ]]

Упражнение 2 Гексанитрокобальтат (III) натрия Na. Na 33 [Co(NO 22 )) 66 ]] Гидроксид диамминсеребра( I)I) [Ag(NH 33 )) 22 ]OH]OH реактив Толленса Тетраиодомеркурат (II) калия KK 22 [Hg. I 44 ]] реактив Несслера Тетрароданомеркурат (II) аммония (( NHNH 44 )) 22 [Hg(SCN) 44 ]]

Вернер подтверждает Вернера 1893 -4 гг. не были периодом утверждения теории. Вернер 20 лет не оставлял лаборатории Для установления состава соединений Вернер использовал: 1. 1. Химический метод 2. 2. Измерение электропроводности Химический метод При действии Ag. NO 33 на 1 моль Cr. Cl 33. . 6 NH 33 осаждается 3 моль Cl. Cl — [Cr(NH 33 )) 66 ]Cl]Cl 33 на 1 моль Cr. Cl 33. . 5 NH 33 осаждается 22 моль Cl. Cl — [Cr(NH 33 )) 55 Cl]Cl 22 на 1 моль Cr. Cl 33. . 4 NH 33 осаждается 11 моль Cl. Cl — [Cr(NH 33 )) 44 Cl. Cl 22 ]Cl]Cl

Ряды Вернера — Миолати 11 [Pt( NHNH 33 )) 66 ]Cl]Cl 44 22 [Pt( NHNH 33 )) 55 Cl]Cl 33 33 [Pt( NHNH 33 )) 44 Cl. Cl 22 ]Cl]Cl 22 44 [Pt( NHNH 33 )) 33 Cl. Cl 33 ]Cl]Cl 55 [Pt( NHNH 33 )) 22 Cl. Cl 44 ]] 66 K[Pt( NHNH 33 )Cl)Cl 55 ]] 77 KK 22 [Pt. Cl 66 ]] Диаграмма молярной электропроводности соединений , О м -1. см 2. м ол ь-1 В 1893 г. А. Вернер совместно с А. Миолати, используя метод измерения молярной электропроводности установили закономерности ее изменения в ряду комплексных соединений. В основе метода – способность электролитов проводить эл. ток в зависимости от наличия свободных ионов в растворе

Изомерия комплексов Pt. Cl 22. . 2 NH 33 Pt Pt. Cl Cl. NHNH 33 Соль Пейроне Хлорид второго основания Рейзе Противоопухолевая активность! 1844 г. М. Пейроне [Pt(NH 33 )) 22 Cl. Cl 22 ]] Цис -изомер Транс -изомер Оранжево-желтый Светло-желтый Мичиганский ун-т, д-р Барнетт Розенберг

Сольватная изомерия [Cr(H 22 O)O) 66 ]Cl]Cl 33 Фиолетовый [Cr(H 22 O)O) 55 Cl]Cl 22 Светло-зеленый [Cr(H 22 O)O) 44 Cl. Cl 22 ]Cl]Cl Темно-зеленый

Механизм образования комплексного иона 3 s 3 p 3 d Al 3 +[Al(OH) 44 ]] — -3 s 3 p 3 d O H- O HA l 3 +

Комплексные соединения в растворах Первичная диссоциация комплексных соединений K 3 [Fe(CN) 6 ] = 3 K + + [Fe(CN) 6 ] 3 — [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 = [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ + SO 4 2 — [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl = [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl —

Вторичная диссоциация комплексов [Ag(NH 3 ) 2 ] + [Ag(NH 3 )] + + NH 3 [Ag(NH 3 )] + Ag + + NH 3 [Ag[Ag ++ ] [NH 33 ]] 22 KK HH = = = 9, 3. . 1010 -8 -8 [ [Ag(NH 33 )) 22 ]] ++ ] ] Диссоциация комплексов (или реакции обмена лигандов на молекулы растворителя) количественно характеризуется константами нестойкости комплексов KKнн . . [Ag(NH 33 )) 22 ]] ++ Ag ++ + 2 NH

Константы нестойкости некоторых комплексов Комплексный ион Константа нестойкости [Fe(CN) 66 ]] 33 — 1, 0 . . 10 10 – 31 [Fe(CN) 66 ]] 44 — 1, 0 . . 10 10 – 36 [Co(NH 33 )) 66 ]] 2+2+ 77 , , 7575 . . 10 10 – 6– 6 [Ag(NH 33 )) 22 ]] ++ 9, 31 . . 10 10 – 8– 8 [Cu(NH 33 )) 44 ]] 2+2+ 2, 14 . . 10 10 – 13 [Zn(OH) 44 ]] 2– 2– 3, 6 . . 10 10 –

Что же такое комплексы? Комплексные соединения – вещества, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворе, особенностью которых является наличие центрального атома (акцептора электронов), окруженного лигандами (донорами электронов). В растворе лиганды способны ступенчато и обратимо отщепляться от центрального атома по гетеролитическому типу.

Полидентатные лиганды N H 2 C H 2 N H 2 NCH 2 N CH 2 COO — — CH 2 OOC — — ЭДТА Этилендиамин En. En

Хелатные комплексные соединения. OH 2 CO Cu O O CH 2 H H Термин «хелат» 1920 г. Морган и Дрю. O HH 2 C O H

Внутрикомплексные соединения (ВКС) CHCH 22 СС OHOH NHNH 22. . Глицин. OO Cu. Cu CHCH 22 СС OO NHNH 22. . OO CHCH 22 ССHH 22 NN. . OOOO Внутрикомплексные соединения с полидентатными лигандами получаются в тех случаях, когда ионы металла-комплексообразователя замещают атомы водорода функциональных групп органического соединения и, кроме того, взаимодействуют с какими-либо группами за счет координационной связи Не содержат внешнесферных ионов, комплексы — неэлектролиты

Качественная реакция на Ni. Ni 2+2+ c c диметилглиоксимом. CH 3 C OH C NNHO + [Ni(NH 3)6] 2+ OO C C CH 3 H 3 C N N Ni OO H H + 2 NH 4 + + 4 NH 3. . . Реактив Чугаева Лев Александрович Чугаев (1873 -1922)

Порфирин. N H NN N H

Хлорофилл M g. N NH 3 C C H = C H 2 C H 3 C H 2 — C H 3 H 3 C H 2 C C O O C H 2 C H CH 3 C C H 2 3 C H C H 3 C H 2 3 C H 3 CO O — C H

Гемоглобин

BB 1212 1964 г. – Дороти Ходжкин

Альфред Вернер 1866 -1919 1866 г. – родился в Мюлузе (Эльзас)

1891 г. – конкурсная работа на звание приват-доцента «К теории сродства и валентности» 1891 г – стажировка в лаборатории Марселена Бертло 1892 г. -1893 г. – статья «О строении неорганических соединений» 1885 г. – служба в армии в Карлсруэ С С 1886 г. – Цюрих. 1886 г. – 1889 г. Цюрихский политехникум. Профессор Артур Ганч 1890 г. «О пространственном расположении атомов в азотсодержащих молекулах»

Альфред Вернер 1866 -1919 В 1913 г. шведский король Густав V вручил Альфреду Вернеру золотую медаль лауреата Нобелевской премии и диплом, «в признание его работ о природе связей в молекулах, которыми он по-новому осветил старые проблемы и открыл новые области для исследований, особенно в неорганической химии». «» Меня часто охватывает экстаз пред красотой моей науки. Чем дальше я погружаюсь в ее тайны, тем более она кажется мне огромной, величественной, слишком красивой для простого смертного»

Спасибо за внимание!

Литература • Кукушкин Ю. Н. Химия координационных соединений. М. : Высшая школа, 1985. • Кукушкин Ю. Н. Соединения высшего порядка. Л. : Химия, 1991. • Макашев Ю. А. , Замяткина В. М. Соединения в квадратных скобках. Л. : Химия, 1976. • Степин Б. Д. , Аликберова Л. Ю. Книга по химии для домашнего чтения. М. : Химия, 1994. • Беликова М. Ю. Чудесные секреты Мастера Турнбуля // Химия в школе. – № 4. – 1998. – С. 27 -37 • Федоренко Н. В. Вернер: изучение сочетаний атомов в молекуле // Химия в школе. – № 4. – 1998. – С. 79 -83 http: //www. alhimik. ru/compl_soed/content. htm http: //www. chem. msu. su/rus/school/zhukov/welcome. html