Związki kompleksowe.

Prezentacja na temat: "Związki kompleksowe."— Zapis prezentacji:

1 Związki kompleksowe

2 1. Budowa związków kompleksowych.

3 Określenie: „kompleks” odnosi się do cząsteczek lub jonów, w których z atomem >A< związane są inne atomy >B< lub grupy atomów >C< w liczbie (zwykle) przewyższającej wartościowość atomu >A<.  

4 Atom >A< nazywany jest „rdzeniem” lub „atomem centralnym”
Atom >A< nazywany jest „rdzeniem” lub „atomem centralnym”.   Atomy >B< lub grupy >C< nazywane są „ligandami”.

5 Cały zespół jednego lub kilku atomów centralnych i związanych z nimi ligandów nazywa się „jednostką koordynacyjną” lub „kompleksem”.

6 2. Kompleks może być: 1) kationem np
2. Kompleks może być: 1) kationem np.: [Cr(H2O)6] kation heksaakwachromu(III) [Al(OH)(H2O)5]2+ kation pentaakwahydroksoglinu (III)

7 2) anionem np.: [Fe(CN)6]3- anion heksacyja- nożelazianowy (III) (tradycyjnie nazywany: anion żelazocyjankowy) [Fe(CN)6]4- anion heksacyjanożela- zianowy (II) (tradycyjnie nazywany: anion żelazicyjankowy)

8 3) obojętną cząsteczką np
3) obojętną cząsteczką np.: [Co(NO2)3(NH3)3] tri aminatrinitrokobalt (III) [Fe(CO)5] pentakarbonylżelazo (0)

9    3. Liczba koordynacyjna Każdy atom centralny ma charakterystyczną „liczbę koordynacji” („liczbę koordynacyjną”) czyli tzw. „ligandowość”, która jest liczbą atomów bezpośrednio z nim związanych.

10 W najczęściej spotykanych kompleksach liczba koordynacyjna (LK) jest następująca:

11   jeżeli centralny jest atom metalu jednowartościowego, to zwykle LK = 2 np. [Ag(CN)2]-   jeżeli centralny jest atom metalu dwuwartościowego, to zwykle LK = np. [Cu(NH3)4]2+   jeżeli centralny jest atom metalu trójwartościowego, to zwykle LK = np. [Al(H2O)6]3+

12 4. Przestrzenna budowa kompleksów.

13 W przypadku najprostszych kompleksów: jeżeli LK = 2, to struktura przyjmuje kształt liniowy:   L W przypadku najprostszych kompleksów: jeżeli LK = 2, to struktura przyjmuje kształt liniowy:   L O L

14 jeżeli LK = 4, to kompleks przyjmuje kształt płaskiego kwadratu lub czworościanu:

15 jeżeli LK = 6, to kształt bipiramidy tetragonalnej czyli ośmiościanu:

16 5. Wzory kompleksów.

17 We wzorach kompleksów umieszcza się: jako pierwszy symbol pierwiastka atomu centralnego, w drugiej kolejności wymienia się (symbolami lub wzorami) jonowe ligandy, następnie ligandy neutralne.  

18 Jeżeli w skład kompleksu wchodzi większa ilość ligandów i to w różnych klasach (kationowe, anionowe, obojętne), to kolejność w każdej klasie ligandów powinna być alfabetyczna wg. symboli pierwiastków, których atomy związane są bezpośrednio z atomem centralnym.

19 [CoCl(NH3)5]2+ atom centralny: Co (dokładnie: Co3+); ligand jonowy: Cl ; ligand obojętny: NH3

20 [Fe(CN)5CO]2 atom centralny: Fe (dokładnie: Fe3+); ligand jonowy: CN ; ligand obojętny: CO

21 [Co(CN)(CO)2 (NO)]  atom centralny: Co (na zerowym stopniu utlenienia); ligand jonowy: CN ; ligandy obojętne: CO i NO (alfabetycznie: C przed N)

22 6. Nazwy kompleksów.

23 W nazwach kompleksów: nazwę pierwiastka stanowiącego atom centralny umieszcza się za nazwami ligandów wymienionych alfabetycznie; -stosuje się liczebniki: di, tri, tetra, penta, heksa itd. jeżeli ligand występuje odpowiednio dwu-, trzy-, cztero-, pięcio- lub sześciokrotnie w danym kompleksie;

24 nazwy ligandów tworzy się następująco: a) cząsteczki obojętne nazywa się następująco: H2O akwa NH3 amina CO karbonyl NO nitrozyl

25 b) nazwę liganda anionowego tworzy się dodając na końcu literę „o”, do nazwy soli zawierającej taki anion: SO42- siarczano S2O32- tiosiarczano HSO4- wodorosiarczano C2O42 szczawiano C4H6O42 winiano

26 podobnie: C6H5 fenylo

27 stosuje się także nazwy: OH hydrokso Cl chloro CN cyjano O2 okso SCN tiocyjaniano (tradycyjnie: rodano) S2 tio H hydrydo NO2 nitro(azotyno, azotano(III))

28 c) ligandy kationowe występują niezmiernie rzadko, w nietypowych przypadkach

29 7. Trwałość kompleksów

30 Struktury kompleksowe tj
Struktury kompleksowe tj. związki lub jony w roztworach wodnych na ogół dysocjują tylko w nieznacznym stopniu. Na przykład proces: [Ag(CN)2]- ⇄ Ag+ + CN- przebiega tylko ze znikomo małą wydajnością co oznacza, że praktycznie nie ma w roztworze jonów Ag+ i CN-.

31 Reakcję tworzenia kompleksu można przedstawić schematycznie: M + n L ⇄ MLn M – atom centralny (metal) L – ligand MLn – kompleks

32 Jest to proces równowagowy, podlega prawu działania mas i stąd stała równowagi reakcji tworzenia kompleksu, nazywana „stałą trwałości”: K1 = β =

33 Dla reakcji odwrotnej tj
Dla reakcji odwrotnej tj. rozpadu (dysocjacji) kompleksu: MLn ⇄ M + n L definiuje się „stałą nietrwałości”: K2 = =

34 Stałe te charakteryzują każdy kompleks
Stałe te charakteryzują każdy kompleks. Na przykład im wartość stałej nietrwałości jest mniejsza, tym trwalszy jest kompleks. W praktyce podaje się wartość stałej nietrwałości kompleksu w formie:

35 pK2 =  log10(K2) =  log10( ) im większa jest wartość pK2, tym trwalszy jest kompleks.

36 W trakcie tworzenia się kompleksów następuje często podstawianie jednych ligandów innymi tj. o mniejszej stałej nietrwałości. Tworzą się w ten sposób kompleksy trwalsze.

37 Przykład: [Ag(NH3)2]+ K2 = = 9,310-8 pK2 = 7,03 [Ag(S2O3)2]3-K2 = = 3,510-14 pK2=13,46 oznacza to, że po wprowadzeniu jonów tiosiarczanowych do amoniakalnego roztworu jonów srebra utworzy się tiosiarczanokompleks srebra.