Комплексные соединения

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Комплексные соединения

Содержание

2. Общая характеристика и основные понятия Комплексные соединения имеют сложный состав и могут быть образованы из простых
3. Общая характеристика и основные понятия Альфред Вернер (1866 — 1919) Нобелевская премия по химии 1913 г
4. Общая характеристика и основные понятия Комплексные соединения также называют координационными:
5. Общая характеристика и основные понятия Комплексообразователи: почти все элементы ПСХЭ. Наиболее распространенные: ионы переходных металлов: Cu2+,
6. Общая характеристика и основные понятия Лиганды: электроотрицательные атомы N, P, As, Sb, O, S, Se, Te,
7. Координационная связь Образование связи в комплексном соединении с позиций МВС:
8. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Координационное число комплексообразователя — это число свободных орбиталей, предоставляемых для
9. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Величина координационного числа зависит от размера, заряда и электронной конфигурации
10. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Различным значениям координационных чисел соответствуют следующие наиболее типичные геометрические группировки:
11. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Зависимость значений координационных чисел от отношения размеров комплексообразователя и лигандов
12. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Наиболее распространенные монодентатные лиганды: H2O, OH-, CO32-, SO42-, SCN-, S2-,
13. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Хелатные лиганды — полидентатные лиганды, образующие несколько координационных связей с
14. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
15. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Порфин — плоский макроцикл, ароматическая сопряженная система, тетрадентатный лиганд. Пофирины
16. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Порфирины — хлорофилл и гем крови
17. Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов Амбидентатные лиганды — присоединяются к комплексообразователю разными способами. NCS- :
18. Номенклатура комплексных соединений
19. Номенклатура комплексных соединений K4[Fe(CN)6] — гексацианоферрат (II) калия Na2[ZnCl4] — тетрахлороцинкат натрия K3[Fe(SCN)5NO] —пентатиоционатонитрозилферрат (II) калия
20. Устойчивость комплексных соединений в водных растворах Комплексные соединения с заряженной координационной сферой — сильные электролиты: K4[Fe(CN)6]
21. Устойчивость комплексных соединений в водных растворах Каждая ступень диссоциации может быть охарактеризована константой диссоциации, которая в
22. Устойчивость комплексных соединений в водных растворах Образование комплекса тоже ступенчатый процесс: 1) Cu2+(р-р) + NH3(р-р) ↔
23. Изомерия комплексных соединений Изомеры — соединения, одинаковые по составу и массе, но разные по строению. 1)
24. Изомерия комплексных соединений 2) Ионизационная изомерия — характерна только для катионных (!) комплексов. Обусловлена различным распределением
25. Изомерия комплексных соединений 4) Геометрическая (цис-транс) изомерия — обусловлена различным распределением лигандов вокруг центрального атома.
26. Изомерия комплексных соединений 5) Оптическая изомерия — наиболее сложный вид стереоизомерии. Оптические изомеры не могут быть
27. Химическая связь в комплексных соединениях Может быть описана с позиций трех методов: - метода валентных связей
28. Химическая связь в комплексных соединениях Теория кристаллического поля
29. Химическая связь в комплексных соединениях
30. Химическая связь в комплексных соединениях
31. Химическая связь в комплексных соединениях Теория кристаллического поля
32. Химическая связь в комплексных соединениях Разность энергий между dε и dγ- уровнями называется параметром расщепления и
35. Скачать презентацию

Слайд 2

Общая характеристика и основные понятия
Комплексные соединения имеют сложный состав и могут

быть образованы из простых соединений:
CuSO4 + 4NH3(р) → CuSO4 ∙4NH3(р)
Комплексные соединения следует отличать от двойных солей: КCl∙MgCl2∙6H2O, K2SO4∙Cr2(SO4)3∙24H2O.

Слайд 3

Общая характеристика и основные понятия
Альфред Вернер
(1866 — 1919)
Нобелевская премия по химии

1913 г
«Создание теории строения комплексных соединений»

Слайд 4

Общая характеристика и основные понятия
Комплексные соединения также называют координационными:

Слайд 5

Общая характеристика и основные понятия
Комплексообразователи: почти все элементы ПСХЭ.
Наиболее распространенные: ионы

переходных металлов:
Cu2+, Fe3+, Fe2+, Ni2+, Cr3+ и пр...
Наименее распространенные: ионы щелочных и щелочноземельных металлов.
Устойчивые комплексы образуют и некоторые неметаллы:
Na2[SiF4], H[BF4], K[IF6], [NH4]Cl.
Существуют комплексы на основе благородных газов:
Сs2[XeF6]

Слайд 6

Общая характеристика и основные понятия
Лиганды: электроотрицательные атомы N, P, As, Sb,

O, S, Se, Te, F, Cl, Br, I, входящие в состав отрицательных ионов либо полярных молекул.
Координируются вокруг атома (или иона) комплексообразователя, образуя с ним ковалентные (координационные) связи по донорно-акцепторному механизму:
Mn+ + :L → Mln+
Комплексо- Лиганд Комплекс
образователь
Акцептор Донор
электронов
(Кислота Льюиса) (Основание Льюиса)

Слайд 7

Координационная связь
Образование связи в комплексном соединении с позиций МВС:

Слайд 8

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Координационное число комплексообразователя — это число

свободных орбиталей, предоставляемых для образования связи.
Определяется как произведение числа лигандов на их дентатность.
Дентатность лиганда — это число неподеленных электронных пар, предоставляемых для образования связи.

Слайд 9

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Величина координационного числа зависит от размера,

заряда и электронной конфигурации иона-комплексообразователя.

Слайд 10

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Различным значениям координационных чисел соответствуют следующие

наиболее типичные геометрические группировки:

Слайд 11

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Зависимость значений координационных чисел от отношения

размеров комплексообразователя и лигандов
r(Me)/r(L)
r(Me) — радиус комплексообразователя
r(L) — радиус лиганда
При 0,22 < r(Me)/r(L) < 0,41 КЧ комплексообразователя = 4, устойчива тетраэдрическая координация;
При 0,41 < r(Me)/r(L) < 0,65 КЧ комплексообразователя = 6, устойчива октаэдрическая координация.

Слайд 12

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Наиболее распространенные монодентатные лиганды:
H2O, OH-, CO32-,

SO42-, SCN-, S2-, NH3, N2H4, PX3 (X = F, Cl, Br), CO, CN-, H-, F-, Cl-, Br-, I-.

Слайд 13

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Хелатные лиганды — полидентатные лиганды, образующие

несколько координационных связей с одним и тем же атомом или ионом (если позволяет строение).

Слайд 14

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов

Слайд 15

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Порфин — плоский макроцикл, ароматическая сопряженная

система, тетрадентатный лиганд.
Пофирины — продукты замещения порфина, содержат заместители в пиррольных циклах.

Хелаты с макроциклическими лигандами на основе порфина.

Слайд 16

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Порфирины — хлорофилл и гем крови

Слайд 17

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Амбидентатные лиганды — присоединяются к комплексообразователю

разными способами.
NCS- :
М—SCN (тиоционатные комплексы) [Hg(SCN)4]2-
М—NCS (изотиоционатные комплексы) [Zn(NCS)4]2-
Способ определяется природой комплексообразователя.
NO2-, CN-, CO, (NH2)2CO, (NH2)2CS и др.

Слайд 18

Номенклатура комплексных соединений

Слайд 19

Номенклатура комплексных соединений
K4[Fe(CN)6] — гексацианоферрат (II) калия
Na2[ZnCl4] — тетрахлороцинкат натрия
K3[Fe(SCN)5NO] —пентатиоционатонитрозилферрат

(II) калия
[CoNO(NH3)5]Cl2 — дихлорид нитрозопентаамминкобальта (III)
[Co(NO2)(NH3)5]SO4 — сульфат нитропентаамминкобальта (III)
[Co(ONO)(H2O)5](NO3)2 — динитрат нитритопентааквакобальта (III)
[Fe(CO)5] — пентакарбонилжелезо
[Co(NO2)2(en)2] — динитритобис(этилендиаммин) кобальт (II)

Определить заряд иона-комплексообразователя!

Слайд 20

Устойчивость комплексных соединений в водных растворах
Комплексные соединения с заряженной координационной сферой

— сильные электролиты:
K4[Fe(CN)6] → 4K+ + [Fe(CN)6]4-
Координационная сфера диссоциирует как слабый электролит:
1) [Fe(CN)6]4- ↔ [Fe(CN)5]3- + СN-
2) [Fe(CN)5]3- ↔ [Fe(CN)4]2- + СN-
3) [Fe(CN)4]2- ↔ [Fe(CN)3]- + СN-
4) [Fe(CN)3]- ↔ [Fe(CN)2] + СN-
5) [Fe(CN)2] ↔ [Fe(CN)]+ + СN-
6) [Fe(CN)]+ ↔ [Fe]2+ + СN-

Слайд 21

Устойчивость комплексных соединений в водных растворах
Каждая ступень диссоциации может быть охарактеризована

константой диссоциации, которая в данном случае называется константой нестойкости комплекса: Кнест
Произведение констант нестойкости по всем ступеням есть общая константа нестойкости β-:
β- ([Fe(CN)6]4-) = Кнест1· Кнест2· Кнест3· Кнест4· Кнест5· Кнест6

Слайд 22

Устойчивость комплексных соединений в водных растворах
Образование комплекса тоже ступенчатый процесс:
1) Cu2+(р-р)

+ NH3(р-р) ↔ [CuNH3]2+ (р-р)
2) [CuNH3]2+ (р-р) + NH3(р-р) ↔ [Cu(NH3)2] 2+ (р-р)
3) [Cu(NH3)2] 2+ (р-р) + NH3(р-р) ↔ [Cu(NH3)3] 2+ (р-р)
4) [Cu(NH3)3] 2+ (р-р) + NH3(р-р) ↔ [Cu(NH3)4] 2+ (р-р)
Каждая ступень образования может быть охарактеризована константой устойчивости комплекса: Куст
Произведение констант устойчивости по всем ступеням есть общая константа устойчивости β:
β- ([Cu(NH3)4] 2+) = Куст1· Куст2· Куст3· Куст4
Чем больше константа устойчивости, тем прочнее комплекс
ΔG° = -RTlnβ

Слайд 23

Изомерия комплексных соединений
Изомеры — соединения, одинаковые по составу и массе, но

разные по строению.
1) Гидратная (сольватная) изомерия — обусловлена различным распределением молекул воды и анионных лигандов между внешней и внутренней сферами.
CrCl3∙6H2O
[CrCl2(H2O)4]Cl ↔ [CrCl(H2O)5]Cl2 ↔ [Cr(H2O)6]Cl3

Слайд 24

Изомерия комплексных соединений
2) Ионизационная изомерия — характерна только для катионных (!)

комплексов. Обусловлена различным распределением ионов между внешней и внутренней сферами.
CoBrSO4∙5NH3
[CoBr(NH3)5]SO4 ↔ [CoSO4(NH3)5]Br

Слайд 25

Изомерия комплексных соединений
4) Геометрическая (цис-транс) изомерия — обусловлена различным распределением лигандов

вокруг центрального атома.

Слайд 26

Изомерия комплексных соединений
5) Оптическая изомерия — наиболее сложный вид стереоизомерии. Оптические

изомеры не могут быть совмещены в пространстве вращением, но являются зеркальными изображениями друг друга.

Слайд 27

Химическая связь в комплексных соединениях
Может быть описана с позиций трех методов:
-

метода валентных связей (МВС)
- теории кристаллического поля (ТКП)
- метода молекулярных орбиталей (ММО)

Слайд 28

Химическая связь в комплексных соединениях
Теория кристаллического поля

Слайд 29

Химическая связь в комплексных соединениях

Слайд 30

Химическая связь в комплексных соединениях

Слайд 31

Химическая связь в комплексных соединениях
Теория кристаллического поля

Слайд 32

Химическая связь в комплексных соединениях

Разность энергий между dε и dγ-

уровнями называется параметром расщепления и обозначается Δ.
Спектрохимический ряд лигандов — последовательность расположения лигандов по возрастанию их влияния на величину расщепления Δ.
I- < Br- < Cl- < OH- < F- < H2O < NCS- < CH3COO- < NH3 < NO2- < CO < CN
Слабого поля средней силы сильного поля

Слайд 33

Комплексные соединения

Содержание

Общая характеристика и основные понятияКомплексные соединения имеют сложный состав и могут

Общая характеристика и основные понятияАльфред Вернер(1866 — 1919)Нобелевская премия по химии

Общая характеристика и основные понятияКомплексные соединения также называют координационными:

Общая характеристика и основные понятияКомплексообразователи: почти все элементы ПСХЭ.Наиболее распространенные: ионы

Общая характеристика и основные понятияЛиганды: электроотрицательные атомы N, P, As, Sb,

Координационная связьОбразование связи в комплексном соединении с позиций МВС:

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовКоординационное число комплексообразователя — это число

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовВеличина координационного числа зависит от размера,

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовРазличным значениям координационных чисел соответствуют следующие

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовЗависимость значений координационных чисел от отношения

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовНаиболее распространенные монодентатные лиганды:H2O, OH-, CO32-,

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовХелатные лиганды — полидентатные лиганды, образующие

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовПорфин — плоский макроцикл, ароматическая сопряженная

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовПорфирины — хлорофилл и гем крови

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандовАмбидентатные лиганды — присоединяются к комплексообразователю

Номенклатура комплексных соединений

Номенклатура комплексных соединенийK4[Fe(CN)6] — гексацианоферрат (II) калияNa2[ZnCl4] — тетрахлороцинкат натрияK3[Fe(SCN)5NO] —пентатиоционатонитрозилферрат

Устойчивость комплексных соединений в водных растворахКомплексные соединения с заряженной координационной сферой

Устойчивость комплексных соединений в водных растворахКаждая ступень диссоциации может быть охарактеризована

Устойчивость комплексных соединений в водных растворахОбразование комплекса тоже ступенчатый процесс:1) Cu2+(р-р)

Изомерия комплексных соединенийИзомеры — соединения, одинаковые по составу и массе, но

Изомерия комплексных соединений2) Ионизационная изомерия — характерна только для катионных (!)

Изомерия комплексных соединений4) Геометрическая (цис-транс) изомерия — обусловлена различным распределением лигандов

Изомерия комплексных соединений5) Оптическая изомерия — наиболее сложный вид стереоизомерии. Оптические

Химическая связь в комплексных соединенияхМожет быть описана с позиций трех методов:-

Химическая связь в комплексных соединениях Теория кристаллического поля

Химическая связь в комплексных соединениях

Химическая связь в комплексных соединениях

Химическая связь в комплексных соединениях Теория кристаллического поля

Химическая связь в комплексных соединениях Разность энергий между dε и dγ-

Похожие презентации

Общая характеристика и основные понятия
Комплексные соединения имеют сложный состав и могут

Общая характеристика и основные понятия
Альфред Вернер
(1866 — 1919)
Нобелевская премия по химии

Общая характеристика и основные понятия
Комплексные соединения также называют координационными:

Общая характеристика и основные понятия
Комплексообразователи: почти все элементы ПСХЭ.
Наиболее распространенные: ионы

Общая характеристика и основные понятия
Лиганды: электроотрицательные атомы N, P, As, Sb,

Координационная связь
Образование связи в комплексном соединении с позиций МВС:

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Координационное число комплексообразователя — это число

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Величина координационного числа зависит от размера,

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Различным значениям координационных чисел соответствуют следующие

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Зависимость значений координационных чисел от отношения

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Наиболее распространенные монодентатные лиганды:
H2O, OH-, CO32-,

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Хелатные лиганды — полидентатные лиганды, образующие

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Порфин — плоский макроцикл, ароматическая сопряженная

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Порфирины — хлорофилл и гем крови

Координационное число комплексообразователя и дентатность лигандов
Амбидентатные лиганды — присоединяются к комплексообразователю

Номенклатура комплексных соединений
K4[Fe(CN)6] — гексацианоферрат (II) калия
Na2[ZnCl4] — тетрахлороцинкат натрия
K3[Fe(SCN)5NO] —пентатиоционатонитрозилферрат

Устойчивость комплексных соединений в водных растворах
Комплексные соединения с заряженной координационной сферой

Устойчивость комплексных соединений в водных растворах
Каждая ступень диссоциации может быть охарактеризована

Устойчивость комплексных соединений в водных растворах
Образование комплекса тоже ступенчатый процесс:
1) Cu2+(р-р)

Изомерия комплексных соединений
Изомеры — соединения, одинаковые по составу и массе, но

Изомерия комплексных соединений
2) Ионизационная изомерия — характерна только для катионных (!)

Изомерия комплексных соединений
4) Геометрическая (цис-транс) изомерия — обусловлена различным распределением лигандов

Изомерия комплексных соединений
5) Оптическая изомерия — наиболее сложный вид стереоизомерии. Оптические

Химическая связь в комплексных соединениях
Может быть описана с позиций трех методов:
-

Химическая связь в комплексных соединениях
Теория кристаллического поля

Химическая связь в комплексных соединениях
Теория кристаллического поля

Химическая связь в комплексных соединениях

Разность энергий между dε и dγ-