Изомерия комплексных соединений

Содержание

Слайд 2

Изомерия комплексных соединений Изомерия – явление существования соединений (изомеров), одинаковых по

Изомерия комплексных соединений

Изомерия – явление существования соединений (изомеров), одинаковых по составу

и мол. массе, но различающихся по строению и свойствам.

В случае комплексных соединений изомерия обусловлена:
различием в строении и координации лигандов
различием в строении внутренней координационной сферы
различным распределением частиц между внутренней и внешней сферой.

Слайд 3

Изомерия К.С.

Изомерия К.С.

Слайд 4

Изомерия лигандов Связевая —NO2– и —ONO– нитро- нитрито- [Co(NH3)5NO2]2+ (желто-коричн.р-р) [Co(NH3)5ONO]2+

Изомерия 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.

Слайд 5

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

Изомерия внутренней сферы: геометрическая

Геометрическая изомерия вызвана неодинаковым размещением лигандов во внутренней

сфере.
Необх. усл. геометрич. изомерии – наличие во внутр. сфере не менее двух различных лигандов.
Компл. соед. с тетраэдрическим, треугольным и линейным строением геометрич. изомеров не имеют.
Слайд 6

Геометрическая изомерия Плоскоквадратные комплексы при наличии двух разных лигандов L′ и

Геометрическая изомерия

Плоскоквадратные комплексы при наличии двух разных лигандов L′ и L′′

дают 2 изомера (цис- и транс-).
Слайд 7

Геометрическая изомерия [ML′5L′′]: изомеров нет цис- и транс-изомеры дигидроксотетраамминкобальта(II)

Геометрическая изомерия

[ML′5L′′]: изомеров нет

цис- и транс-изомеры дигидроксотетраамминкобальта(II)

Слайд 8

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

Изомерия внутр. сферы: оптическая

Оптическая (зеркальная) изомерия: способность комплексов сущ. в

виде двух форм, являющихся зеркальн. отображением друг друга.

Триоксалатокобальтат(III)-
-ион [Co(С2O4)3]3–

Слайд 9

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

Оптическая 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 α (определяется анализатором).

Слайд 10

Ионизационная изомерия КС Лиганды во внутренней и внешней сфере меняются местами.

Ионизационная изомерия КС

Лиганды во внутренней и внешней сфере меняются местами.

[Co(NH3)5Cl]CN –цианид хлоропентаамминкобальта (II)
[Co(NH3)5СN]Cl – хлорид цианопентаамминкобальта (II)
[Pt(NH3)4Cl2]Br2 и [Pt(NH3)4Br2]Cl2
[Pt(NH3)4SO4](OH)2 и [Pt(NH3)4(OH)2]SO4
pH >> 7 pH ≈ 7
Слайд 11

Частный случай ионизационной изомерии – гидратная изомерия CrCl3.6H2O – три изомера

Частный случай ионизационной изомерии – гидратная изомерия
CrCl3.6H2O – три изомера

Слайд 12

- обмен лигандами между комплексными анионами и катионом Координационная изомерия

- обмен лигандами между комплексными анионами и катионом

Координационная изомерия

Слайд 13

Квантовомеханические теории строения комплексных соединений

Квантовомеханические теории строения комплексных соединений

Слайд 14

Квантовомеханические теории строения комплексных соединений Для объяснения строения комплексных соединений наиболее

Квантовомеханические теории строения комплексных соединений

Для объяснения строения комплексных соединений наиболее широко

применяются теория валентных связей (метод валентных связей) и теория кристаллического поля.
Так же – ММО.
В рамках метода валентных связей считается, что между комплексообразователем и лигандами существует чисто ковалентная связь, которая реализуется по донорно-акцепторному механизму.
Слайд 15

Метод валентных связей: связь – ковалентная, лиганд – донор, комплексообразователь -

Метод валентных связей: связь – ковалентная, лиганд – донор, комплексообразователь -

акцептор

L :

M → M

L :

Mdπ?Lpπ; Mdπ?Ldπ

1) L предоставляет пару электронов

2) M - ион-комплексообразователь, происходит гибридизация АО

3) Объед. неспар. эл-нов комплексообр. (обр. вакантных АО)

4) Перекрывание АО пары эл-нов L и вакантной АО M*

5) Доп. дативное π-связывание M и L

+n

+n

Слайд 16

Геометрическая конфигурация комплексов

Геометрическая конфигурация комплексов

Слайд 17

Zn0:4s23d104p0 Zn2+:4s03d104p0 3d 4s 4p Zn2+: •• •• •• •• [ Zn (NH3)4]2+ sp3

Zn0:4s23d104p0 Zn2+:4s03d104p0

3d

4s

4p

Zn2+:

••

••

••

••

[ Zn (NH3)4]2+

sp3

Слайд 18

Для атомов комплексообразователей: E(n−1)d ≈ Ens ≈ Enp ≈ End Пример:

Для атомов комплексообразователей: E(n−1)d ≈ Ens ≈ Enp ≈ End

Пример:

комплексы никеля. Ni0 [Ar] 3d 84s 24p 0

Атом Ni0 парамагнитен

Ni0

Ni*

[Ni(CO)4] уст., диамагнитный, тетраэдрич.

Ni+II

[NiBr4]2– неуст., парамагн., тетраэдрич.

КЧ 4

КЧ 4

Слайд 19

Ni+II [Ni(CN)4]2– уст. (низкоспин.), диамагн., внутриорбитальный КЧ 4 [Ni(CN)5]3– уст. (низкоспин.),

Ni+II

[Ni(CN)4]2– уст. (низкоспин.), диамагн., внутриорбитальный

КЧ 4

[Ni(CN)5]3– уст. (низкоспин.), , диамагн.,

КЧ

5

[Ni(H2O)6]2+, [Ni(NO2)6]4– : уст., парамагн., внешнеорбитальный

КЧ 6

Ni+II

Слайд 20

Fe+II [FeF6]4– парамагн., высокоспиновый внешнеорбитальный , КЧ 6 Fe+II [Fe(CN)6]4– диамагн., низкоспиновый, внутриорбитальный КЧ 6

Fe+II

[FeF6]4– парамагн., высокоспиновый внешнеорбитальный ,

КЧ 6

Fe+II

[Fe(CN)6]4– диамагн., низкоспиновый, внутриорбитальный

КЧ 6

Слайд 21

[Fe(CN)6]3– Атом Fe0: 3d64S2 □□□□□ □ □□□ □□□□□ □ □□□ ↑

[Fe(CN)6]3–

Атом Fe0: 3d64S2

□□□□□ □ □□□
□□□□□ □ □□□

↑

↑↓

↑

↑

↑

↑↓

3d

4S

4p

Fe0 – 3e →

Fe3+: [Ar] 3d54S04p0

3d

4S

4p

↑↓

↑↓

↑

••
6 CN-

Слайд 22

Пространственное строение [Fe(CN)6]3- □□□□□ □ □□□ 3d 4S 4p ↑↓ ↑↓

Пространственное строение [Fe(CN)6]3-

□□□□□ □ □□□

3d

4S

4p

↑↓

↑↓

↑

•• •• •• •• ••

••
CN CN CN CN CN CN

sp3d2 - гибридизация

Октаэдр

Слайд 23

3d 4s 4p Cr3+: •• •• •• •• [Cr(H2O)6 ]3+ ••

3d

4s

4p

Cr3+:

••

••

••

••

[Cr(H2O)6 ]3+

••

••

d2sp3

Cr0:

3d54s1

Cr3+ 3d34s0

Слайд 24

Основные положения теории кристаллического поля (поля лигандов) Связь комплексообразователя (центр. атома)

Основные положения теории кристаллического поля (поля лигандов)

Связь комплексообразователя (центр. атома) M

с лигандами L считается чисто ионной.
Лиганды L – точечные заряды в вершинах правильных полиэдров, т.е. на максимальном расстоянии друг от друга.
Взаимодействие L между собой не рассматр.
Детально рассматривается влияние электростатич. поля лигандов на M, а именно, на энергетич. подуровни (ЭПУ).
Слайд 25

В случае [ML6]n±,0 : октаэдрическое поле лигандов Поле слабо влияет (энергия

В случае [ML6]n±,0 : октаэдрическое поле лигандов

Поле слабо влияет (энергия падает)

в случае АО d(xy), d(xz) и d(yz), располож. между осей координат (между лигандами)

Поле сильно влияет (энергия растет) в случае АО d(z2) и d(x2–y2), располож. вдоль осей координат (ближе всего к лигандам)

Eо

|Eγ–Eо| = 3/5 Δ ; |Eε–Eо| = 2/5 Δ

Слайд 26

ТКП-октаэдрическое поле Сильное поле лигандов Δmax: переход электронов dε ⭲ dγ

ТКП-октаэдрическое поле

Сильное поле лигандов Δmax: переход электронов dε ⭲ dγ невозможен

Слабое

поле лигандов Δmin: переход электронов dε → dγ возможен

Принципы заселения dε и dγ

Сильное поле:
dε : e– 1+1+1 → dε : e– 2+2+2 →
→ dγ : e– 1+1 → dγ : e– 2+2

Слабое поле:
dε : e– 1+1+1 → dγ : e– 1+1 →
→ dε : e– 2+2+2 → dγ : e– 2+2

d 1,2,3

Слайд 27

Сильное поле Слабое поле d 4,5,6 d 4,5,6 диамагнитный высоко-парамагнитный d 7,8,9,10 d 7,8,9,10

Сильное поле Слабое поле

d 4,5,6

d 4,5,6

диамагнитный

высоко-парамагнитный

d 7,8,9,10

d 7,8,9,10

Слайд 28

Заселение электронами dε и dγ-орбиталей

Заселение электронами dε и dγ-орбиталей

Слайд 29

Лиганды сильного и слабого поля Спектрохимический ряд лигандов: Br – Fe+II:

Лиганды сильного и слабого поля

Спектрохимический ряд лигандов:
Br – < Cl– <

F – < OH– < H2O < NH3 < NO2– < CN– ≈ CO

Fe+II: 3d 64s 04p 0

диамагн. [Fe(CN)6]4–

парамагн. [FeF6]4–

Слайд 30

Цветность комплексных соединений При облучении образца в-ва светом видимой части спектра

Цветность комплексных соединений

При облучении образца в-ва светом видимой части спектра может

наблюдаться:
отсутствие поглощения света (образец бесцветен)
полное поглощение света (образец черный)
поглощение света определенной длины волны (образец имеет цвет, дополнительный к поглощенному).

Цвет объекта определяется частотой полос поглощения видимого света

Слайд 31

Цветность комплексов Комплексы Sc(III), Cu(I), Zn(II), Cd(II) и др. не поглощают

Цветность комплексов

Комплексы Sc(III), Cu(I), Zn(II), Cd(II) и др. не поглощают энергии

в видимой части спектра и поэтому бесцветны.

фиолет. [Ti(H2O)6]3+

бесцв. [Cd(H2O)6]2+

Слайд 32

Параметр расщепления Δ 1 см–1 соответствует ок. 12 Дж/моль Δ :

Параметр расщепления Δ

1 см–1 соответствует ок. 12 Дж/моль
Δ : 60 ÷

420 кДж/моль или 5000 ÷ 35000 см–1

Примеры
[Mn(H2O)6]2+ Δ: 7800 см–1 [Fe(H2O)6]2+ Δ: 10400 см–1
[Mn(H2O)6]3+ Δ: 21000 см–1 [Fe(H2O)6]3+ Δ: 13700 см–1

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

- Предыдущая
Непредельные углеводороды. Алкены
Следующая -
Основные понятия аналитической химии. Положения теории растворов электролитов и закона действующих масс

Похожие презентации

Соли. Состав и номенклатура
Аттестационная работа. Проектно - исследовательская технология, как способ формирования УУД по химии
студентка группы ГЭ-1-07 факультета ЭиУ Малышева Е.И. «Биомасса – альтернативный источник энергии» студентка группы ГЭ-1-07 фак
Углеводы
Простые вещества металлы
Уроки зельеварения. Задача 6
Матчворк Підготувала учениця 11-А класу Шведюк Людмила
Уран. Получение урана
Азот
Сера
В чем секрет любви к мороженому ?
Литье под давлением реактопластов
Олигомеризация олефинов
Кристаллография. Точечные группы симметрии, принцип их вывода с помощью понятия о группах. Формы кристаллов низшей категории
Теоретические основы технологии неорганических веществ. (Тема 2)
Химия биогенных элементов p -блока
Характеристика химического элемента по кислотно-основным свойствам образуемых им соединений. Амфотерные оксиды и гидроксиды
Азотная кислота – HNO3 – «взрывоопасная царская особа» МБОУ «Рождественская средняя общеобразовательная школа» Собинско
Высокомолекулярные вещества
Фосфор и его соединения
Арилалкиламины, гидроксифенилалкиламины и их производные
Амфотерні гідроксиди
Презентация по Химии "Природні І синтетичні Органічні речовини" - скачать смотреть бесплатно
Эндогенная серия. Карбонатитовая группа
Поверхностные явления
Коррозия металлов
Химиялық, принципиалдық және технологиялық сызбанұсқалар. Технологиялқ процестерді ұйымдастыру принциптері
Реактор получения элементарной серы
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть