Komplekssed ühendid
Loengu kokkuvõte
Eesmärgid. Kujundada ideid kompleksühendite koostise, struktuuri, omaduste ja nomenklatuuri kohta; arendada oskusi kompleksimoodustaja oksüdatsiooniastme määramisel, kompleksühendite dissotsiatsiooni võrrandite koostamisel.
Uued kontseptsioonid: kompleksühend, kompleksimoodustaja, ligand, koordinatsiooniarv, kompleksi välimine ja sisemine sfäär.
Seadmed ja reaktiivid. Katseklaasid, kontsentreeritud ammoniaagilahus, vask(II)sulfaadi, hõbenitraadi ja naatriumhüdroksiidi lahused.
TUNNIDE AJAL
Laboratoorsed kogemused. Lisage vask(II)sulfaadi lahusele ammoniaagilahus. Vedelik muutub intensiivselt siniseks.
Mis juhtus? Keemiline reaktsioon? Siiani me ei teadnud, et ammoniaak võib soolaga reageerida. Mis aine tekkis? Mis on selle valem, struktuur, nimi? Millisesse ühendite klassi see kuulub? Kas ammoniaak võib reageerida teiste sooladega? Kas on sarnaseid seoseid? Nendele küsimustele peame täna vastama.
Mõne raua, vase, hõbeda, alumiiniumi ühendite omaduste paremaks uurimiseks vajame teadmisi keerukate ühendite kohta.
Jätkame oma kogemust. Saadud lahus jagatakse kaheks osaks. Lisame ühele osale leelist. Vask (II) hüdroksiidi Cu (OH) 2 sadestumist ei täheldata, seetõttu ei ole lahuses kahekordselt laetud vase ioone või on neid liiga vähe. Sellest võime järeldada, et vase ioonid interakteeruvad lisatud ammoniaagiga ja moodustavad mõned uued ioonid, mis ei anna OH - ioonidega lahustumatut ühendit.
Samal ajal jäävad ioonid muutumatuks. Seda saab näha, lisades ammoniaagilahusele baariumkloriidi lahust. Valge BaSO 4 sade langeb kohe välja.
Uuringutega on kindlaks tehtud, et ammoniaagilahuse tumesinine värvus tuleneb selles olevate komplekssete 2+ ioonide olemasolust, mis tekivad nelja ammoniaagi molekuli kinnitumisel vase iooni külge. Vee aurustumisel seostuvad ioonidega 2+ ioonid ja lahusest paistavad silma tumesinised kristallid, mille koostist väljendab valem SO 4 H 2 O.
Kompleksühendid on ühendid, mis sisaldavad kompleksseid ioone ja molekule, mis võivad eksisteerida nii kristalsel kujul kui ka lahustes.
Keeruliste ühendite molekulide või ioonide valemid on tavaliselt nurksulgudes. Kompleksühendid saadakse tavapärastest (mittekomplekssetest) ühenditest.
Näited kompleksühendite saamiseks
Kompleksühendite struktuuri käsitletakse koordinatsiooniteooria alusel, mille 1893. aastal pakkus välja Nobeli preemia laureaat Šveitsi keemik Alfred Werner. Tema teaduslik tegevus toimus Zürichi ülikoolis. Teadlane sünteesis palju uusi kompleksühendeid, süstematiseeris varem tuntud ja äsja saadud kompleksühendeid ning töötas välja eksperimentaalsed meetodid nende struktuuri tõestamiseks.
 |
A. Werner
|
Selle teooria kohaselt eristatakse keerukaid ühendeid kompleksimoodustaja, välised Ja sisemine sfäär. Kompleksi moodustavaks aineks on tavaliselt katioon või neutraalne aatom. Sisekera koosneb teatud arvust ioonidest või neutraalsetest molekulidest, mis on kompleksimoodustajaga kindlalt seotud. Neid nimetatakse ligandid. Ligandide arv määrab kooskõlastusnumber(KN) kompleksimoodustaja.
Näide keerulisest ühendist
Näites vaadeldud ühend SO4H2O või CuSO45H2O on vask(II)sulfaadi kristalne hüdraat.
Määratleme teiste kompleksühendite, näiteks K 4, koostisosad.
(Viide. Aine valemiga HCN on vesiniktsüaniidhape. Vesiniktsüaniidhappe sooli nimetatakse tsüaniidideks.)
Kompleksi moodustavaks aineks on raua ioon Fe 2+, ligandideks tsüaniidioonid CN - , koordinatsiooniarv on kuus. Kõik, mis on nurksulgudes kirjutatud, on sisemine sfäär. Kaaliumiioonid moodustavad kompleksühendi välissfääri.
Keskse iooni (aatomi) ja ligandide vahelise sideme olemus võib olla kahekordne. Ühest küljest on ühendus tingitud elektrostaatilisest külgetõmbejõududest. Teisest küljest keskaatomi ja ligandide vahel side saab moodustada doonor-aktseptor mehhanismi abil analoogselt ammooniumiooniga. Paljudes kompleksühendites on side tsentraalse iooni (aatomi) ja ligandide vahel tingitud nii elektrostaatilisest külgetõmbejõududest kui ka kompleksi moodustava aine jagamata elektronpaaride ja ligandide vabade orbitaalide tõttu tekkivast sidemest.
Välissfääriga kompleksühendid on tugevad elektrolüüdid ja dissotsieeruvad vesilahustes peaaegu täielikult kompleksiooniks ja ioonideks välimine sfäär. Näiteks:
SO 4 2+ + .
Vahetusreaktsioonides lähevad kompleksioonid ühest ühendist teise, muutmata nende koostist:
SO 4 + BaCl 2 \u003d Cl 2 + BaSO 4.
Sisekeral võib olla positiivne, negatiivne või null laeng.
Kui ligandide laeng kompenseerib kompleksimoodustaja laengut, siis selliseid kompleksühendeid nimetatakse neutraalseteks ehk mitteelektrolüütkompleksideks: need koosnevad ainult kompleksimoodustajast ja sisesfääri ligandidest.
Selline neutraalne kompleks on näiteks .
Kõige tüüpilisemad kompleksimoodustajad on katioonid d-elemendid.
Ligandid võivad olla:
a) polaarsed molekulid - NH3, H2O, CO, NO;
b) lihtioonid - F - , Cl - , Br - , I - , H - , H + ;
c) kompleksioonid - CN -, SCN -, NO 2 -, OH -.
Vaatleme tabelit, mis näitab mõne kompleksimoodustaja koordinatsiooninumbreid.
Kompleksühendite nomenklatuur. Ühendis nimetatakse kõigepealt aniooni ja seejärel katiooni. Sisekera koostise täpsustamisel nimetatakse esiteks anioone, lisades ladinakeelsele nimele järelliide - O-, näiteks: Cl - - kloro, CN - - tsüano, OH - - hüdrokso jne. Edaspidi nimetatakse neid neutraalseteks liganditeks ja peamiselt ammoniaak ja selle derivaadid. Sel juhul kasutatakse järgmisi termineid: koordineeritud ammoniaagi jaoks - amiin, vee jaoks - aqua. Ligandide arv on näidatud kreeka sõnadega: 1 - mono, 2 - di, 3 - kolm, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - heksa. Seejärel liigutakse edasi keskse aatomi nimetuse juurde. Kui keskne aatom on osa katioonidest, siis kasutage Vene nimi vastav element ja sulgudes näitavad selle oksüdatsiooniastet (rooma numbritega). Kui anioonis sisaldub keskne aatom, siis kasutada Ladinakeelne nimi element ja lõppu lisage lõpp - juures. Mitteelektrolüütide puhul ei ole keskaatomi oksüdatsiooniastet antud, sest see on üheselt määratud kompleksi elektroneutraalsuse seisukorra põhjal.
Näited. Cl 2 kompleksi nimetamiseks määratakse oksüdatsiooniaste
(S.O.)
X kompleksimoodustaja – Cu-ioon X+ :
1 x + 2 (–1) = 0,x = +2, C.O.(Cu) = +2.
Samamoodi leitakse koobaltiooni oksüdatsiooniaste:
y + 2 (–1) + (–1) = 0,y = +3, S.O.(Co) = +3.
Mis on koobalti koordinatsiooniarv selles ühendis? Mitu molekuli ja iooni ümbritseb keskmist iooni? Koobalti koordinatsiooniarv on kuus.
Kompleksiooni nimi kirjutatakse ühe sõnaga. Keskse aatomi oksüdatsiooniastet näitab sulgudes olev rooma number. Näiteks:
Cl 2 - tetraamiin vask(II)kloriid,
EI 3 –
dikloroakvatriamiinkoobalt(III)nitraat,
K 3 - heksatsüanoferraat (III)
kaalium,
K2 - tetrakloroplatinaat (II)
kaalium,
- diklorotetraammintsink,
H 2 - heksaklorotiinhape.
Mitme kompleksühendi näitel määrame molekulide struktuuri (ioonkompleksaine, selle S.O., koordinatsiooniarv, ligandid, sisemine ja välimine sfäär), anname kompleksi nimetuse, kirjutame üles elektrolüütilise dissotsiatsiooni võrrandid.
K 4 - kaaliumheksatsüanoferraat (II),
K 4 4K + + 4– .
H - tetrakloroaurhape (tekib kulla lahustamisel Aqua Regia's),
H H + + –.
OH - diamiinhõbe (I) hüdroksiid (see aine osaleb "hõbepeegli" reaktsioonis),
OH + + OH - .
Na - tetrahüdroksoaluminaat naatrium,
Na Na + + - .
Paljud orgaanilised ained kuuluvad ka keerukate ühendite hulka, eriti teile teadaolevad amiinide koostoime produktid vee ja hapetega. Näiteks metüülammooniumkloriidi soolad ja fenüülammooniumkloriid on kompleksühendid. Koordinatsiooniteooria kohaselt on neil järgmine struktuur:
Siin on lämmastikuaatom kompleksimoodustaja, vesinikuaatomid lämmastiku juures ning metüül- ja fenüülradikaalid on ligandid. Koos moodustavad nad sisemise sfääri. Välissfääris on kloriidioonid.
Paljud orgaanilised ained, millel on suur tähtsus organismide elus, on kompleksühendid. Nende hulka kuuluvad hemoglobiin, klorofüll, ensüümid ja teised
Kompleksseid ühendeid kasutatakse laialdaselt:
1) analüütilises keemias paljude ioonide määramiseks;
2) teatud metallide eraldamiseks ja kõrge puhtusastmega metallide tootmiseks;
3) värvainetena;
4) vee kareduse kõrvaldamiseks;
5) oluliste biokeemiliste protsesside katalüsaatoritena.
II.1. Mõiste ja määratlus.
Kompleksühendid on kõige arvukam anorgaaniliste ühendite klass. Nende ühendite lühidalt ja ammendavat määratlust on raske anda. Kompleksühendeid nimetatakse ka koordinatsiooniühenditeks. Koordinatsiooniühendite keemias põimuvad orgaaniline ja anorgaaniline keemia.
Kuni 19. sajandi lõpuni oli kompleksühendite uurimine puhtalt kirjeldav. 1893 Šveitsi keemik Alfred Werner lõi koordinatsiooniteooria. Selle olemus on järgmine: kompleksühendites on keskse aatomi - kompleksimoodustaja - ümber korrapärane aatomite või aatomirühmade geomeetriline paigutus, mida nimetatakse ligandideks või lisanditeks.
Seega uurib kompleksühendite keemia ioone ja molekule, mis koosnevad tsentraalsest osakesest ja selle ümber koordineeritud ligandidest. Keskosake, kompleksimoodustaja ja sellega otseselt seotud ligandid moodustavad kompleksi sisemise sfääri. Anorgaaniliste ligandide puhul langeb nende arv enamasti kokku keskosakese koordinatsiooninumbriga. Seega on koordinatsiooniarv kompleksi keskse aatomiga seotud neutraalsete molekulide või ioonide (ligandide) koguarv.
Sisemisest sfäärist väljapoole jäävad ioonid moodustavad kompleksühendi välissfääri. Valemites on sisemine sfäär nurksulgudes.
K 4 4- - sisesfäär või kompleksioon
kompleksi moodustav ioonide koordineerimine
Kompleksi moodustavad ained on:
1) positiivsed metalliioonid (tavaliselt d-elemendid): Ag +, Fe 2+, Fe 3+, Cu 2+, Al 3+, Co 3+; ja teised (ioonid komplekseerivad ained).
2) harvem - d-elementidega seotud neutraalsete metallide aatomid: (Co, Fe, Mn jne)
3) mõned erineva positiivse oksüdatsiooniastmega mittemetallide aatomid - B +3, Si +4, P +5 jne.
Ligandid võivad olla:
1) negatiivselt laetud ioonid (OH-, Hal-, CN-tsüanorühm, SCN-tiotsüanorühm, NH2-aminorühm jne)
2) polaarsed molekulid: H 2 O (ligandi nimi on "aqua"), NH 3 ("amiin"),
CO ("karbonüül").
Seega on kompleksühendid (koordinatsiooniühendid) keerulised keemilised ühendid, mis sisaldavad tsentraalsest aatomist teatud oksüdatsiooniastmes (või teatud valentsiga) moodustatud kompleksioone ja nendega seotud ligande.
II.2. Klassifikatsioon
I. Ligandide olemuse järgi:
1. Veekompleksid (H 2 O)
2. Hüdroksokompleksid (OH)
3. Amiinkompleksid (NH 3) – ammoniaadid
4. Happekompleksid (happejääkidega - Cl - , SCN - , S 2 O 3 2- ja teised)
5. Karbonüülkompleksid (CO)
6. Kompleksid orgaaniliste ligandidega (NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 jne)
7. Anioonhalogenaadid (Na)
8. Aminokompleksid (NH 2)
II. Vastavalt kompleksiooni laengule:
1. Katioonne tüüp – kompleksiooni laeng – positiivne
2. Anioonne tüüp – kompleksiooni laeng on negatiivne.
Kompleksühendi õigeks kirjutamiseks on vaja teada keskaatomi oksüdatsiooniastet, koordinatsiooninumbrit, ligandide olemust ja kompleksiooni laengut.
II.3. Koordinatsiooninumbrit saab defineerida kui σ - sidemete arvu neutraalsete molekulide või ioonide (ligandide) ja kompleksi keskse aatomi vahel.
Koordinatsiooniarvu väärtuse määrab peamiselt kompleksimoodustaja elektronkihi suurus, laeng ja struktuur. Levinuim koordinatsiooniarv on 6. See on tüüpiline järgmistele ioonidele: Fe 2+ , Fe 3+ , Co 3+ , Ni 3+ , Pt 4+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 2+ , Sn 4+ .
K3, Na3, Cl3
heksatsüanoferraat (III) heksanitrokobaltaat (III) heksaakvakroom (III) kloriid
kaaliumnaatrium
Koordinatsiooniarv 4 leidub 2-laetud ioonides ja alumiiniumis või kullas: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+, Pt 2+, Au 3+, Al 3+.
(OH)2 - tetraamiin vask(II)hüdroksiid;
Na 2 - naatriumtetrahüdroksokupraat (II)
K 2 - kaaliumtetrajodomerkuraat (II);
H on vesiniktetrakloroauraat (III).
Tihti on koordinatsiooniarv määratletud kompleksi moodustava iooni kahekordse oksüdatsiooniastmena: Hg 2+ , Cu 2+ , Pb 2+ korral on koordinatsiooniarv 4; Ag +, Cu + - koordinatsiooniarv on 2.
Et teha kindlaks, kas elementide asukoht on sise- või välissfääris, on vaja läbi viia kvalitatiivsed reaktsioonid. Näiteks K 3 -heksatsüanoferraat(III) kaalium. On teada, et raudioon (+3) moodustab raudtiotsüanaadiga (+3) raudtiotsüanaadiga (+3) tumepunase värvuse.
Fe 3+ +3 NH 4 SCN à Fe (SCN) 3 + 3NH 4 +
Kui kaaliumheksatsüanoferraadi (III) lahusele lisatakse ammoonium- või kaaliumtiotsüanaadi lahus, ei täheldata värvust. See näitab Fe 3+ raua ioonide puudumist lahuses piisavas koguses. Keskne aatom on ligandidega seotud kovalentse polaarse sidemega (doonor-aktseptor sideme moodustumise mehhanism), mistõttu ioonivahetusreaktsiooni ei toimu. Vastupidi, välimine ja sisemine sfäär on ühendatud ioonse sidemega.
II.4. Kompleksiooni struktuur kompleksimoodustaja elektronstruktuuri seisukohalt.
Analüüsime tetraamiini vask (II) katiooni struktuuri:
a) vase aatomi elektrooniline valem:
2 8 18 1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
b) Cu 2+ katiooni elektrooniline valem:
Cu 2+)))) ↓ ↓ ↓ ↓ 4p 0
4s o:NH3:NH3:NH3:NH3
CuSO 4 + 4: NH3 -à SO 4
SO 4 à 2+ + SO 4 2-
ioonne side
cov. ühendus
vastavalt doonor-aktseptori mehhanismile.
Harjutus enese lahendamiseks:
Joonistage kompleksiooni struktuur 3- vastavalt algoritmile:
a) kirjutage raua aatomi elektrooniline valem;
b) kirjutada Fe 3+ raua iooni elektrooniline valem, eemaldades elektronid 4s alamtasandilt ja 1 elektroni 3d alamtasandilt;
c) kirjutage uuesti iooni elektrooniline valem ümber, viies 3d alamtaseme elektronid ergastatud olekusse paarides need selle alamtaseme rakkudes
d) loendage kõigi vabade lahtrite arv 3d, 4s, 4p alamtasanditel
e) asetage nende alla tsüaniidi anioonid CN - ja tõmmake ioonidest tühjade rakkudeni nooled.
II.5. Kompleksi moodustava aine ja kompleksiooni laengu määramine:
1. Kompleksiooni laeng võrdub vastasmärgiga välissfääri laenguga; tema ka on võrdne summaga kompleksimoodustaja ja kõigi ligandide laeng.
K 2 +2+ (-1) 4 \u003d x x \u003d -2
2. Kompleksimoodustaja laeng võrdub ligandide ja välissfääri laengute algebralise summaga (vastupidise märgiga).
Cl x +0 2 + (–1) 2 = 0; x=2-1=+1
SO 4 x + 4 0 -2 \u003d 0 x \u003d +2
3. Mida suurem on keskaatomi laeng ja mida väiksem on ligandi laeng, seda suurem on koordinatsiooniarv.
II.6. Nomenklatuur.
Keeruliste ühendite nimetamiseks on mitu võimalust. Valime lihtsama, kasutades keskaatomi valentsi (või oksüdatsiooniastet).
II.6.1. Katioonset tüüpi kompleksühendite nimetused:
Kompleksühendid on katioonset tüüpi, kui kompleksiooni laeng on positiivne.
Kompleksühendite nimetamisel:
1) esiteks kutsutakse koordinatsiooninumbrit kreeka eesliidetega (heksa, penta, kolm);
2) seejärel laetud ligandid, millele on lisatud lõpp "o";
3) siis neutraalsed ligandid (ilma "o"-lõputa);
4) kompleksimoodustaja vene keeles in genitiivjuhtum, näidatakse selle valentsi või oksüdatsiooniastet ja pärast seda nimetatakse aniooni. Ammoniaak - ligandi nimetatakse "ammin" ilma "o"ta, vesi - "aqua"
SO4-tetraamiin vask(II)sulfaat;
Cl-diamiini hõbe(I)kloriid;
Cl3 - heksajodokobalt(III)kloriid;
Cl - oksalatopent-aquaalumiinium(III)kloriid
(okalaat on oksaalhappe kahekordse laenguga anioon);
Cl 3 - heksaakvaararaud(III)kloriid.
II.6.2. Anioonset tüüpi kompleksühendite nomenklatuur.
Seda nimetatakse katiooniks, koordinatsiooninumbriks, ligandideks ja seejärel kompleksimoodustajaks - keskaatomiks. Kompleksimoodustajat nimetatakse ladina keeles nimetavas käändes lõpuga "at".
K 3 - kaaliumheksafluoroferraat (SH);
Na3 - naatriumheksanitrokobaltaat (III);
NH4-ammooniumditiotsüanodikarbonüülelavhõbeda (I)
Neutraalne kompleks: - raudpentakarbonüül.
ISESEISEMA LAHENDUSE NÄITED JA ÜLESANDED
Näide 1. Klassifitseerige, iseloomustage täielikult ja andke nimed järgmistele kompleksühenditele: a) K 3 -; b) Cl; V) .
Lahendus ja vastus:
1) K 3 - 3 iooni K + - välissfäär, selle kogulaeng on +3, 3- - sisesfäär, selle kogulaeng on võrdne välissfääri laenguga, võetud vastupidise märgiga - (3-)
2) Anioonset tüüpi kompleksühend, kuna sisesfääri laeng on negatiivne;
3) Keskaatom - kompleksimoodustaja - hõbeioon Ag +
4) ligandid - kaks kahekordselt laetud tioväävelhappe H 2 S 2 O 3 jääki, viitab happekompleksidele
5) Kompleksimoodustaja koordinatsiooniarv on sel juhul erandina 4 (kahel happejäägil on 4 valents σ - sidemed ilma 4 vesinikkatioonita);
6) Kompleksi moodustava aine laeng on +1:
K 3: +1 3 + X + (-2) 2 \u003d 0 à X \u003d +1
7) Nimetus: – kaaliumditiosulfaatargentaat (I).
1) Cl - 1 ioon - Cl - - välissfäär, selle kogulaeng on -1, - - sisesfäär, selle kogulaeng on võrdne välissfääri laenguga, võetud vastupidise märgiga - (3+)
2) Katioonset tüüpi kompleksühend, kuna sisesfääri laeng on positiivne.
3) Keskaatom - kompleksimoodustaja - koobaltioon Co, arvutame selle laengu:
: X + 0 4 + (-1) 2 = +1 à X = 0 +2 +1 = +3
4) segatüüpi kompleksühend, kuna sisaldab erinevaid ligande; happekompleks (Cl - - vesinikkloriidhappe jääk) ja amiinkompleks - ammoniaak (NH 3 - ammoniaagi suhtes neutraalne ühend)
6) Nimetus on diklorotetraamiinkoobalt(III)kloriid.
1) - välimist sfääri pole
2) Neutraalset tüüpi kompleksühend, kuna sisesfääri laeng = 0.
3) Keskaatom - kompleksimoodustaja - volframi aatom,
selle laeng = 0
4) Karbonüülkompleks, kuna ligandiks on neutraalne osake - karbonüül - CO;
5) kompleksimoodustaja koordinatsiooniarv on 6;
6) Nimi: – heksakarbonüülvolfram
Ülesanne 1. Kirjeldage kompleksühendeid:
a) Li3Cr (OH)6]
b) ma 2
c) [ Pt Cl 2 (NH 3) 2 ] ja anna neile nimed.
Ülesanne 2. Nimetage kompleksühendid: NO 3,
K3, Na3, H, Fe3 [Cr (CN) 6] 2
Keemia test - kompleksühendid - KIIRE! ja sain parima vastuse
Nick[guru] vastus
Mõned küsimused on valesti seatud, näiteks 7,12,27. Seetõttu sisaldavad vastused reservatsioone.
1. Mis on kompleksi moodustava aine koordinatsiooniarv +2 kompleksioonis?
KELL 6
2. Mis on kompleksimoodustaja koordinatsiooniarv 2+ kompleksioonis?
B) 6
3. Mis on kompleksi moodustava aine koordinatsiooniarv kompleksioonis 2+
B) 4
4. Mis on Сu²+ koordinatsiooniarv + kompleksioonis?
B) 4
5. Mis on kompleksi moodustava aine koordinatsiooniarv kompleksioonis: +4?
B) 6
6. Määrake tsentraalse iooni laeng kompleksühendis K4
B) +2
7. Mis on kompleksiooni laeng?
B) +2 - kui eeldame, et kompleksimoodustajaks on Сu (II)
8. Määrake rauasoolade hulgast komplekssool:
A) K3
9. Mis on Pt4+ koordinatsiooniarv 2+ kompleksioonis?
A) 4
10. Määrake kompleksiooni K2 laeng?
B) +2
11. Millisele molekulile vastab nimetus tetraamiin vask(II)dikloriid?
B) Cl2
12. Mis on kompleksiooni laeng?
D) +3 - kui eeldame, et kompleksimoodustajaks on Cr (III)
13. Määrake vase (II) soolade hulgast komplekssool:
B) K2
14. Mis on Co3+ koordinatsiooniarv kompleksioonis +?
B) 6
15. Määrake kompleksühendis K3 kompleksimoodustaja laeng?
D) +3
16. Millisele molekulile vastab nimetus kaaliumtetrajodohüdraat (II)?
A) K2
17. Mis on kompleksiooni laeng?
AT 2
18. Määrake nikli (II) soolade hulgast komplekssool:
B) SO4
19. Mis on Fe3+ koordinatsiooniarv kompleksioonis -3?
KELL 6
20. Määrake kompleksühendis K3 kompleksi moodustava aine laeng?
B) +3
21. Millisele molekulile vastab nimetus hõbe(I)diamiinkloriid?
B) Cl
22. Mis on K4 kompleksiooni laeng?
B) -4
23. Tsingisoolade hulgast määrake komplekssool
B) Na2
24. Mis on Pd4+ koordinatsiooniarv 4+ kompleksioonis?
D) 6
25. Määrake kompleksühendis H2 kompleksimoodustaja laeng?
B) +2
26. Millisele molekulile vastab nimetus kaaliumheksatsüanoferraat (II)?
D) K4
27. Mis on kompleksiooni laeng?
D) -2 - kui eeldame, et kompleksimoodustajaks on Co (II)
27. Määrake kroomi (III) ühendite hulgast kompleksühend
C) [Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3
28. Kui suur on koobalti (III) koordinatsiooniarv NO3 kompleksioonis?
B) 6
29. Määrake kompleksühendi Cl2 kompleksühendi laeng
A) +3
30. Millisele molekulile vastab nimetus naatriumtetrajodopalladaat (II)?
D) Na2
Vastus alates James Bond[algaja]
Oh mu jumal
Vastus alates Kassipoeg...[guru]
#30 viimane
Täna töötasin selle valgustatud ülevaate kallal. Kui see on kellelegi kasulik - mul on hea meel. Kui keegi aru ei saa, siis pole hullu.
Ammoniaak on komplekssed ühendid, milles ligandide ülesandeid täidavad ammoniaagi molekulid NH3. Sisekeras ammoniaaki sisaldavate komplekside täpsem nimetus on amiinid; NH 3 molekulid võivad aga paikneda mitte ainult ammoniaagiühendi sise-, vaid ka välissfääris.
Ammooniumisoolasid ja ammoniaate peetakse tavaliselt kahte tüüpi kompleksühenditeks, mis on koostise ja paljude omaduste poolest sarnased, esimene - ammoniaak hapetega, teine - ammoniaak peamiselt sooladega raskemetallid.
Ammoniaagi kompleksid saadakse tavaliselt metallisoolade või hüdroksiidide reageerimisel ammoniaagiga vesi- või mittevesilahused või töötledes samu sooli kristallilises olekus gaasiline ammoniaak: Näiteks vase ammoniaagikompleks moodustub reaktsiooni tulemusena:
Cu 2+ + 4NH3 → 2+
Luuakse ammoniaagi molekulide keemiline side kompleksimoodustajaga lämmastikuaatomi kaudu, mis toimib doonorina üksik elektronide paar.
Aminokomplekside moodustumine vesilahustes toimub järjestikku veemolekulide asendamine veekomplekside sisesfääris ammoniaagi molekulide jaoks:
2+ + NH3. H2O2+ + 2 H20;
2+ + NH3. H2O2+ + 2H2O
Me ei tohiks unustada ammoniaagi koostoimet soolaaniooniga. Vasktetraammoniaagi moodustumise reaktsioon vasksulfaadist ja ammoniaagi vesilahusest on järgmine:
CuSO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O \u003d Cu (OH) 2 + (NH 4) 2 SO 4
Cu(OH)2 + 4NH3 = (OH)2
Saadud ühendi teine nimetus on Schweitzeri reagent, puhtal kujul on see plahvatusohtlik ühend, mida kasutatakse sageli tselluloosi lahustina ja vask-ammoniaagikiudude tootmisel.
Ammoniaagikomplekside seas kõige stabiilsem:
3+ (b 6 \u003d 1,6, 10 35),
-[Cu (NH 3) 4] 2+ (b 4 \u003d 7,9,10 12),
2+ (b 4 \u003d 4,2. 10 9) ja mõned teised.
Ammoniaaki hävitavad kõik mõjud, mis eemaldavad (kuumutamisel) või hävitavad (oksüdeeriva aine toimel) molekuli ammoniaak, muudavad ammoniaagi happelises keskkonnas ammooniumi katiooniks (ammooniumi katioon ei sisalda üksikuid elektronide paare ega saa seetõttu toimida ligandina) või siduda tsentraalset aatomit kompleks, näiteks halvasti lahustuva sademe kujul:
Cl 2 \u003d NiCl 2 + 6 NH 3 ( G)
SO 4 + 6 Br 2 = CuSO 4 + 12 HBr + 2 N 2 ( G)
SO 4 + 3 H 2 SO 4 \u003d NiSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4
(OH) 2 + Na 2 S + 4 H 2 O \u003d CuS¯ + 2 NaOH + 4 NH3. H2O (4)
Ammoniaak erineb nii koostise +, 2+ kui ka stabiilsuse poolest vesilahustes; neid kasutatakse analüütiline keemia metalliioonide tuvastamiseks ja eraldamiseks.
Kuumutamisel (olenevalt rõhust - 80 kuni 140 ºС) ja alandatud rõhul võivad vask-ammoniaadid kaotada ammoniaaki ja minna tetraammonaadi vormist diamiinaadiks, mida näitab katsetöös vasknitraatammoniaatide näide (2).
Intensiivsema keemilise lagunemise korral võib vasknitraat laguneda veeks, lämmastikuks ja vaseks. Tabelis 1 on toodud vasknitraattetraamiaadi ja ammooniumnitraadi võrdlusomadused.
Tabel 1: Võrdlevad omadused tetraammoonium-vasknitraat ja ammooniumnitraat (3)
Aine | Valem | Tihedus (g/cm e) | Moodustamissoojus (cal/mol) | Lagunemisreaktsiooni võrrand | Lagunemisreaktsiooni soojus | Gaasi maht (l/kg) |
|
kcal/mol | kcal/kg |
||||||
ammooniumnitraat | NH4NO3 | 1,73 | 87.3 | 2H 2O aur + N 2 +1 / 2O 2 | |||
Vasknitraat tetraammoniaak | [Cu(NH3)4] (N03)2 | 6H2O+3N2 + Cu w | |||||
Vasknitraattetraamiini oluliselt kõrgem termilise lagunemise kuumus (1,6–1,7 korda, arvestatuna massiühiku kohta) võrreldes NH 4 N0 3 -ga viitab sellele, et neis saab suhteliselt kergesti käivitada põlemis- või plahvatusreaktsioone. 1964. aastal uuris Preller (4) vase (II, koobalt (III) ja nikkel (II) ammoniaate tundlikkust ja mõningaid plahvatusomadusi, selgus, et neil ühenditel on olulised plahvatusomadused ja nende detonatsioonikiirus on 2400 —3500 m/ sek.
Teadlased uurisid ka põlemist vasktetraammonaatnitraat. Selle ühendi leekpunkt oli 288 °C kuumutamiskiirusel 20 °C/min. Vase ammoniaagi põlemisvõime juures kõrge vererõhk(mitte vähem kui 60 atm.). See asjaolu kinnitab veel kord esitatud väidet, mille kohaselt on iga keemiline süsteem, milles eksotermiline keemiline reaktsioon, peaks see sobivate tingimuste valimisel olema võimeline selles põlemisreaktsiooni edasi kandma.
Tetraamiinis sisalduva vase (II) saab ühevalentse vaskdiamiini saamiseks redutseerida (I)-ks. Sellise reaktsiooni näide on sinise vasktetraamiini koostoime vaselaastudega toatemperatuuril, vähesel segamisel ja õhuga vastasmõju puudumisel. Reaktsiooni käigus sinine värvus kaob.
(OH) 2 + Cu \u003d 2 (OH)
Vaskdiamiin oksüdeerub õhuhapnikuga suhtlemisel kergesti tetramiiniks.
4(OH) + 2H2O + O2 + 8NH3 = 4(OH)2
Järeldus: selline töö oleks pidanud juba ammu tehtud olema. Käsitletakse tohutut teadmistekihti raskmetallide ammoniaatide, eriti vase kohta, mida tuleks võib-olla lisaks meie arendustele ja uuringutele edasi uurida.
Selle ilmekaks näiteks on SERGEEVA ALEKSANDRA ALEKSANDROVNA väitekiri teemal: « AMMONIAAGI MÕJU FOTOSÜNTEESILE, PÕLLUMAJANDUSALADE TOOTJUSELE JA VÄETISTE KASUTAMISE EFEKTIIVSUSELE“, kus on üksikasjalikult tõestatud raskmetallide ammoniaagi kasutamise eelised väetisena taimede produktiivsuse ja fotosünteesi parandamiseks.
Kasutatud kirjanduse loetelu:
- Materjalid saidilt http://ru.wikipedia.org
- Vask(II)nitraatammoniaadid Cu(NH3)4(NO3)2 ja Cu(NH3)2(NO3)2. Termolüüs alandatud rõhul. S.S. Djukarev, I.V. Morozov, L.N. Reshetova, O.V. Guz, I.V. Arhangelsky, Yu.M. Korenev, F.M. Spiridonov. Journal of Inorg.Chem. 1999. aasta
- Zh 9, 1968 UDK 542,4: 541,49 VASKE JA KOBALTNITRAATIDE AMMONIAATIDE PÕLEMISVÕIME UURING A. A. Šidlovski ja V. V. Gorbunov
- N. R e 11 e g, Explosivsto "f. , 12, 8, 173 (1964)
- Materjalid saidilt http://www.alhimik.ru. Tööriistakomplektõpilastele (MITHT)
- Töötoad saidilt http://chemistry-chemists.com
17. peatükk
17.1. Põhimääratlused
Selles peatükis tutvustatakse teile spetsiaalset kompleksainete rühma, mida nimetatakse kõikehõlmav(või koordineerides) ühendid.
Praegu on mõiste " range määratlus " kompleksne osake" Ei. Tavaliselt kasutatakse järgmist määratlust.
Näiteks hüdraatunud vase ioon 2 on kompleksosake, kuna see eksisteerib tegelikult lahustes ja mõnedes kristalsetes hüdraatides, see moodustub Cu 2 ioonidest ja H 2 O molekulidest, veemolekulid on tõelised molekulid ja Cu 2 ioonid eksisteerivad kristallides. paljudest vaseühenditest. Vastupidi, SO 4 2 ioon ei ole keeruline osake, sest kuigi O 2 ioone esineb kristallides, S 6 iooni keemilistes süsteemides ei eksisteeri.
Teiste kompleksosakeste näited: 2 , 3 , , 2 .
Samal ajal klassifitseeritakse NH 4 ja H 3 O ioonid keerukateks osakesteks, kuigi H ioone keemilistes süsteemides ei eksisteeri.
Mõnikord nimetatakse keerulisi osakesi kompleksseteks keemilisteks osakesteks, milles kõik või osa sidemeid moodustuvad doonor-aktseptormehhanismi järgi. See kehtib enamike keerukate osakeste puhul, kuid näiteks kompleksosakeses 3 olevas kaaliummaarjas SO 4 tekib side Al ja O aatomite vahel tõepoolest doonor-aktseptor mehhanismi järgi, samas kui kompleksosakeses on ainult elektrostaatiline. (ioon-dipool) vastastikmõju. Seda kinnitab raudammooniummaarjas sisalduv sarnase struktuuriga kompleksosake, milles veemolekulide ja NH4 iooni vahel on võimalik ainult ioon-dipool interaktsioon.
Laengu järgi võivad kompleksosakesed olla katioonid, anioonid ja ka neutraalsed molekulid. Selliseid osakesi sisaldavad kompleksühendid võivad kuuluda erinevatesse kemikaalide klassidesse (happed, alused, soolad). Näited: (H3O) – hape, OH – alus, NH4Cl ja K3 – soolad.
Tavaliselt on kompleksimoodustajaks metalli moodustava elemendi aatom, kuid see võib olla ka hapniku-, lämmastiku-, väävli-, joodi- ja muude mittemetalle moodustavate elementide aatom. Kompleksi moodustava aine oksüdatsiooniaste võib olla positiivne, negatiivne või null; kui lihtsamatest ainetest moodustub kompleksühend, siis see ei muutu.
Ligandid võivad olla osakesed, mis enne kompleksühendi moodustumist olid molekulid (H 2 O, CO, NH 3 jne), anioonid (OH, Cl, PO 4 3 jne), aga ka vesiniku katioon. . Eristama identifitseerimata või monodentaalsed ligandid (seotud keskaatomiga ühe selle aatomi kaudu, st ühe sideme kaudu), kahehambaline(ühendatud tsentraalse aatomiga nende kahe aatomi kaudu, st kahe sidemega), kolmhambaline jne.
Kui ligandid on tundmatud, on koordinatsiooniarv võrdne selliste ligandide arvuga.
Cn sõltub keskaatomi elektronstruktuurist, selle oksüdatsiooniastmest, keskaatomi ja ligandide suurusest, kompleksühendi moodustumise tingimustest, temperatuurist ja muudest teguritest. CN võib võtta väärtusi vahemikus 2 kuni 12. Enamasti võrdub see kuuega, mõnevõrra harvemini - neljaga.
Samuti on mitme keskse aatomiga keerukaid osakesi.
Kasutatakse kahte tüüpi kompleksosakeste struktuurivalemeid: tsentraalse aatomi ja ligandide formaalse laengu näitamine või kogu kompleksosakese formaalse laengu näitamine. Näited:
Kompleksosakese kuju iseloomustamiseks kasutatakse koordinatsioonipolüeedri (polüeedri) ideed.
Koordinatsioonipolühedrid hõlmavad ka ruutu (KN = 4), kolmnurka (KN = 3) ja hantlit (KN = 2), kuigi need kujundid ei ole hulktahukad. Koordinatsioonipolüeedrite ja vastava kujuga kompleksosakeste näited kõige tavalisemate CN-väärtuste jaoks on näidatud joonistel fig. 1.
17.2. Kompleksühendite klassifikatsioon
Kuidas keemilised ained kompleksühendid jagunevad ioonseteks (neid nimetatakse mõnikord ionogeenne) ja molekulaarne ( mitteioonsed) ühendused. Ioonsed kompleksühendid sisaldavad laetud kompleksosakesi – ioone – ja on happed, alused või soolad (vt § 1). Molekulaarsed kompleksühendid koosnevad laenguta kompleksosakestest (molekulidest), näiteks: või - neid on raske määrata mis tahes põhikemikaalide klassi.
Kompleksseid ühendeid moodustavad osakesed on üsna mitmekesised. Seetõttu kasutatakse nende klassifitseerimisel mitmeid klassifitseerimistunnuseid: tsentraalsete aatomite arv, ligandi tüüp, koordinatsiooniarv ja muud.
Kesksete aatomite arvu järgi kompleksosakesed jagunevad ühetuumaline Ja mitmetuumaline. Mitmetuumaliste kompleksosakeste kesksed aatomid võivad olla omavahel seotud kas otse või ligandide kaudu. Mõlemal juhul moodustavad keskaatomid koos ligandidega kompleksühendi ühe sisesfääri:
Ligandide tüübi järgi jagunevad kompleksosakesed
1) Akvakompleksid st kompleksosakesed, milles veemolekulid esinevad ligandidena. Katioonsed akvakompleksid m on enam-vähem stabiilsed, anioonsed vesikompleksid ebastabiilsed. Kõik kristalsed hüdraadid on ühendid, mis sisaldavad vesikomplekse, näiteks:
Mg(ClO4)2. 6H20 on tegelikult (ClO4)2;
BeSO4. 4H20 on tegelikult SO4;
Zn(Br03)2. 6H20 on tegelikult (BrO3)2;
CuSO4. 5H2O on tegelikult SO4. H2O.
2) Hüdroksokokompleksid, st kompleksosakesed, milles hüdroksüülrühmad esinevad ligandidena, mis olid hüdroksiidioonid enne kompleksosakesse sisenemist, näiteks: 2 , 3 , .
Hüdroksokompleksid moodustuvad vesikompleksidest, millel on katioonhapete omadused:
2 + 4OH = 2 + 4H 2O
3) Ammoniaak, ehk kompleksosakesed, milles ligandidena esinevad NH 3 rühmad (enne kompleksosakeste moodustumist - ammoniaagi molekulid), näiteks: 2 , , 3 .
Ammoniaaki võib saada ka veekompleksidest, näiteks:
2 + 4NH3 \u003d 2 + 4 H2O
Lahuse värvus muutub sel juhul sinisest ultramariiniks.
4) atsidokompleksid, ehk kompleksosakesed, milles ligandidena esinevad nii hapnikuvabade kui ka hapnikku sisaldavate hapete happelised jäägid (enne kompleksosakese moodustumist - anioonid, näiteks: Cl, Br, I, CN, S 2, NO 2, S2O32, CO32, C2O42 jne).
Happekomplekside moodustumise näited:
Hg 2 + 4I = 2
AgBr + 2S 2O 3 2 = 3 + Br
Viimast reaktsiooni kasutatakse fotograafias reageerimata hõbebromiidi eemaldamiseks fotomaterjalidest.
(Fotofilmi ja fotopaberi ilmutamisel ei taasta fotograafilises emulsioonis sisalduva hõbebromiidi valgustamata osa. Selle eemaldamiseks kasutatakse seda reaktsiooni (protsessi nimetatakse "fikseerimiseks", kuna eemaldamata hõbebromiid laguneb valguse käes järk-järgult, hävitades pildi)
5) Kompleksid, milles vesinikuaatomid on ligandid, jagunevad kahte täiesti erinevasse rühma: hüdriid kompositsioonis sisalduvad kompleksid ja kompleksid ooniumühendused.
Hüdriidkomplekside - , , - moodustumisel on tsentraalne aatom elektroni aktseptor, hüdriidioon aga doonor. Vesinikuaatomite oksüdatsiooniaste nendes kompleksides on –1.
Oooniumikompleksides on keskne aatom elektronidoonor ja aktseptor vesinikuaatom oksüdatsiooniastmes +1. Näited: H 3 O või - oksooniumioon, NH 4 või - ammooniumioon. Lisaks on selliste ioonide asendatud derivaate: - tetrametüülammooniumi ioon, - tetrafenüülarsooniumi ioon, - dietüüloksooniumi ioon jne.
6) Karbonüül kompleksid - kompleksid, milles CO rühmad esinevad ligandidena (enne kompleksi moodustumist - süsinikmonooksiidi molekulid), näiteks:, jne.
7) Anioonhalogeniid kompleksid on tüüpi kompleksid .
Ligandide tüübi järgi eristatakse ka teisi kompleksosakeste klasse. Lisaks on kompleksseid osakesi erinevat tüüpi ligandidega; lihtsaim näide on vesihüdroksokompleks.
17.3. Kompleksühendite nomenklatuuri alused
Kompleksühendi valem koostatakse samamoodi nagu mis tahes ioonse aine valem: esimesele kohale kirjutatakse katiooni valem ja teisele anioon.
Kompleksosakese valem kirjutatakse nurksulgudesse järgmises järjestuses: kõigepealt asetatakse kompleksi moodustava elemendi sümbol, seejärel nende ligandide valemid, mis olid enne kompleksi moodustumist katioonid, seejärel nende ligandide valemid, mis olid enne kompleksi moodustumist katioonid. neutraalsed molekulid enne kompleksi moodustumist ja pärast neid ligandide valemid, mis tekkisid enne kompleksi moodustumist anioonide poolt.
Kompleksühendi nimi on üles ehitatud samamoodi nagu mis tahes soola või aluse nimi (komplekshappeid nimetatakse vesinik- või oksooniumisooladeks). Ühendi nimetus sisaldab katiooni nimetust ja aniooni nime.
Kompleksosakese nimetus sisaldab kompleksimoodustaja nimetust ja ligandide nimetusi (nimi kirjutatakse valemi järgi, kuid paremalt vasakule. Katioonides olevate kompleksimoodustajate puhul kasutatakse venekeelseid elementide nimetusi ja anioonid, ladina omad.
Levinumate ligandide nimetused:
| H 2 O - vesi | Cl - kloro | SO 4 2 - sulfaat | OH - hüdrokso |
| CO - karbonüül | Br - bromo | CO 3 2 - karbonaat | H - hüdrido |
| NH3 - amiin | NO 2 - nitro | CN - tsüano | EI – nitroso |
| EI - nitrosüül | O2 - okso | NCS - tiotsüanaat | H + I - hüdro |
Näited komplekssete katioonide nimedest:
Näited komplekssete anioonide nimedest:
2 - tetrahüdroksosinkaadi ioon
3 – di(tiosulfato)argentaat(I)-ioon
3 – heksatsüanokromaat(III)-ioon
– tetrahüdroksodikvaaluminaadi ioon
– tetranitrodiamiinkobaltaat(III)-ioon
3 – pentatsüanoakvaferraat(II)-ioon
Näited neutraalsete kompleksosakeste nimedest:
Täpsemad nomenklatuurireeglid on toodud teatmeteostes ja erijuhendites.
17.4. Keemiline side kompleksühendites ja nende struktuur
Laetud kompleksidega kristalsetes kompleksühendites on side kompleksi ja välissfääri ioonide vahel ioonne, välissfääri ülejäänud osakeste vahelised sidemed aga molekulidevahelised (sh vesiniksidemed). Molekulaarsetes kompleksühendites on side komplekside vahel molekulidevaheline.
Enamikus keerukates osakestes on sidemed keskaatomi ja ligandide vahel kovalentsed. Kõik või osa neist moodustatakse doonor-aktseptori mehhanismi järgi (selle tulemusena muutub formaalsed tasud). Kõige vähem stabiilsetes kompleksides (näiteks leelis- ja leelismuldmetallide elementide vesikompleksides, aga ka ammooniumis) hoiab ligande elektrostaatiline külgetõmme. Komplekssetes osakestes sisalduvat sidet nimetatakse sageli doonor-aktseptor- või koordinatsioonisidemeks.
Vaatleme selle moodustumist, kasutades näitena raud(II) akvatatsiooni. See ioon moodustub reaktsioonil:
FeCl 2cr + 6H20 = 2 + 2Cl
Raua aatomi elektrooniline valem on 1 s 2 2s 2 2lk 6 3s 2 3lk 6 4s 2 3d 6. Koostame selle aatomi valentsi alamtasemete diagrammi:
Kahekordse laenguga iooni moodustumisel kaotab rauaaatom kaks 4 s-elektron:
Raua ioon võtab vabadele valentsorbitaalidele vastu kuus elektronpaari kuue veemolekuli hapnikuaatomeid:
Moodustub komplekskatioon, mille keemilist struktuuri saab väljendada ühega järgmistest valemitest:
Selle osakese ruumilist struktuuri väljendab üks ruumivalemitest:
Koordinatsioonipolüeedri kuju on oktaeedr. Kõik Fe-O sidemed on ühesugused. Peaks sp 3 d 2 - rauaaatomi AO hübridisatsioon. Kompleksi magnetilised omadused näitavad paaritute elektronide olemasolu.
Kui FeCl2 lahustatakse tsüaniidiioone sisaldavas lahuses, siis reaktsioon kulgeb edasi
FeCl 2cr + 6CN = 4 + 2Cl.
Sama kompleks saadakse ka kaaliumtsüaniidi KCN lahuse lisamisel FeCl2 lahusele:
2 + 6CN \u003d 4 + 6H 2O.
See viitab sellele, et tsüaniidikompleks on tugevam kui akvakompleks. Lisaks näitavad tsüaniidikompleksi magnetilised omadused raua aatomist paaritute elektronide puudumist. Kõik see on tingitud selle kompleksi pisut erinevast elektroonilisest struktuurist:
"Tugevamad" CN ligandid moodustavad rauaaatomiga tugevamad sidemed, energia juurdekasvust piisab Hundi reegli "murdmiseks" ja 3 vabastamiseks. d-orbitaalid üksikute ligandide paaride jaoks. Tsüaniidikompleksi ruumiline struktuur on sama, mis akvakompleksil, kuid hübridisatsiooni tüüp on erinev - d 2 sp 3 .
Ligandi "tugevus" sõltub peamiselt üksiku elektronpaari pilve elektrontihedusest, see tähendab, et see suureneb aatomi suuruse vähenemisel, põhikvantarvu vähenemisel sõltub EO hübridisatsiooni tüüp ja mõned muud tegurid. Olulisemaid ligande saab järjestada nende "tugevuse" suurendamise järjekorras (omamoodi ligandide "aktiivsusseeria"), seda seeriat nimetatakse nn. ligandide spektrokeemiline seeria:
| I; Br; : SCN, Cl, F, OH, H20; : NCS, NH3; SO 3 S : 2 ; : CN, CO |
Komplekside 3 ja 3 moodustamise skeemid näevad välja järgmised:
|
|
Komplekside puhul, mille CN = 4, on võimalik kaks struktuuri: tetraeeder (juhul sp 3-hübridisatsioon), näiteks 2 , ja lame ruut (juhul, kui dsp 2 hübridisatsioon), näiteks 2 .
17.5. Kompleksühendite keemilised omadused
Kompleksühenditele on esiteks iseloomulikud samad omadused, mis samade klasside tavalistel ühenditel (soolad, happed, alused).
Kui ühend on hape, siis on see tugev hape; kui see on alus, siis on alus tugev. Neid kompleksühendite omadusi määrab ainult H 3 O või OH ioonide olemasolu. Lisaks osalevad komplekssed happed, alused ja soolad tavalistes vahetusreaktsioonides, näiteks:
SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + Cl 2
FeCl3 + K4 = Fe43 + 3KCl
Viimast neist reaktsioonidest kasutatakse kui kvalitatiivne reaktsioon Fe 3 ioonideks. Saadud ultramariini lahustumatut ainet nimetatakse "Preisi siniseks" [süstemaatiline nimetus on raud(III)-kaaliumheksatsüanoferraat(II)].
Lisaks võib kompleksosake ise reaktsioonisse siseneda ja mida aktiivsemalt, seda vähem stabiilne see on. Tavaliselt on need lahuses toimuvad ligandi asendusreaktsioonid, näiteks:
2 + 4NH3 \u003d 2 + 4H 2O,
samuti happe-aluse reaktsioonid nagu
2 + 2H3O = + 2H2O
2 + 2OH = + 2H 2O
Nendes reaktsioonides moodustub pärast eraldamist ja kuivatamist tsinkhüdroksiidiks:
Zn(OH)2 + 2H2O
Viimane reaktsioon on kompleksse ühendi lagunemise lihtsaim näide. Sel juhul töötab see toatemperatuuril. Teised kompleksühendid lagunevad kuumutamisel, näiteks:
SO4. H 2 O \u003d CuSO 4 + 4NH 3 + H 2 O (üle 300 o C)
4K 3 \u003d 12KNO 2 + 4CoO + 4NO + 8NO 2 (üle 200 o C)
K 2 \u003d K 2 ZnO 2 + 2H 2 O (üle 100 o C)
Ligandi asendusreaktsiooni võimalikkuse hindamiseks võib kasutada spektrokeemilist seeriat, mis juhindub sellest, et tugevamad ligandid tõrjuvad sisesfäärist välja nõrgemad.
17.6. Kompleksühendite isomeeria
Kompleksühendite isomeeria on seotud
1) ligandide ja välissfääri osakeste võimaliku erineva paigutusega,
2) kõige keerulisema osakese erineva struktuuriga.
Esimesse rühma kuuluvad hüdreeritud(üldiselt solvaat) Ja ionisatsioon isomeeria, teiseks - ruumiline Ja optiline.
Hüdraadi isomeeria on seotud veemolekulide erineva jaotumise võimalusega kompleksühendi välis- ja sisesfääris, näiteks: (punakaspruun värv) ja Br 2 (sinine värvus).
Ionisatsiooniisomeeria seostatakse ioonide erineva jaotumise võimalusega välis- ja sisesfääris, näiteks: SO 4 (lilla) ja Br (punane). Esimene neist ühenditest moodustab sademe, reageerides baariumkloriidi lahusega ja teine - hõbenitraadi lahusega.
Ruumiline (geomeetriline) isomeeria, mida muidu nimetatakse cis-trans-isomeeriaks, on iseloomulik ruudu- ja oktaeedrilistele kompleksidele (tetraeedriliste puhul on see võimatu). Näide: cis-trans-ruutkompleksi isomeeria
Optiline (peegel)isomeeria ei erine sisuliselt orgaanilises keemias optilisest isomeeriast ning on iseloomulik tetraeedrilistele ja oktaeedrilistele kompleksidele (ruudukujuliste puhul võimatu).
