Лигандообменные равновесия и процессы

Содержание

Слайд 2

Координационная теория, предложенная в 1893 году А. Вернером и дополненная Л.А.Чугаевым.

Координационная теория, предложенная в 1893 году А. Вернером и дополненная Л.А.Чугаевым.


Лев Александрович
Чугаев
(1873-1922)

Альфред
Вернер
(1866-1919)

Слайд 3

Комплексные соединения – устойчивые хим. соединения сложного состава, в которых хотя

Комплексные соединения – устойчивые хим. соединения сложного состава, в которых хотя

бы одна связь, образована по донорно-акцепторному механизму.

Образование комплексной соли
3KCN + Fe(CN)3 = K3[Fe(CN)6]

Слайд 4

[Ag(NH3)2] внутренняя сфера внешняя сфера комплексообразователь лиганды Cl координационное число [Fe(CN)6] K3 комплексный катион комплексный анион

[Ag(NH3)2]

внутренняя сфера

внешняя сфера

комплексообразователь

лиганды

Cl

координационное число

[Fe(CN)6]

K3

комплексный катион

комплексный анион

Слайд 5

по составу: Основания [Ag(NH3)2]OH Кислоты Н[AuCl4] Соли Na2[Zn(OH)4] КЛАССИФИКАЦИЯ Неэлектролиты [Pt(NH3)2Cl2]

по составу:

Основания
[Ag(NH3)2]OH

Кислоты
Н[AuCl4]

Соли
Na2[Zn(OH)4]

КЛАССИФИКАЦИЯ

Неэлектролиты
[Pt(NH3)2Cl2]

Слайд 6

по виду лигандов: Амино- [Cu(NH3)4](OH)2 Аква- [Cr(H2O)6]Cl3 Гидроксо- Na2[Zn(OH)4]

по виду лигандов:

Амино-
[Cu(NH3)4](OH)2

Аква-
[Cr(H2O)6]Cl3

Гидроксо-
Na2[Zn(OH)4]

Слайд 7

по заряду внутренней сферы: Катионные [Ag(NH3)2]+OH Нейтральные [Pt(NH3)2Cl2]0 Анионные Na2[Zn(OH)4] -

по заряду внутренней сферы:

Катионные
[Ag(NH3)2]+OH

Нейтральные
[Pt(NH3)2Cl2]0

Анионные
Na2[Zn(OH)4] -

Слайд 8

Диссоциация комплексных соединений Первичная диссоциация – распад КС в растворе на

Диссоциация комплексных соединений

Первичная диссоциация –
распад КС в растворе на ионы

внешней и внутренней сфер подобно cильным электролитам, т.к. они связаны ионными (электростатическими) силами.

[Zn(NH3)4]Cl2 → [Zn(NH3)4]2+ + 2Cl-

Слайд 9

Вторичная диссоциация – распад внутренней сферы на составляющие ее компоненты. Процесс

Вторичная диссоциация – распад внутренней сферы на составляющие ее компоненты. Процесс

протекает по типу слабых электролитов, т.к. частицы внутренней сферы связаны ковалентной связью.

[Zn(NH3)4]2+ ↔ Zn2+ + 4NH30

Слайд 10

Устойчивость комплексных соединений Для качественной характеристики устойчивости КС используют: Константа нестойкости

Устойчивость комплексных соединений

Для качественной характеристики устойчивости КС используют:
Константа

нестойкости
комплекса (Кнест)
.

Чем меньше значение Кнест, тем более устойчиво КС.

Слайд 11

Константа устойчивости (Kуст) - величина, обратная Кнест . Чем больше значение Куст, тем более устойчиво КС

Константа устойчивости (Kуст) - величина, обратная Кнест
.
Чем больше значение

Куст, тем более устойчиво КС
Слайд 12

Константы нестойкости некоторых комплексных ионов

Константы нестойкости некоторых комплексных ионов

Слайд 13

Комплексообразователь (центральный атом (М)) – атом или ион, который является акцептором

Комплексообразователь (центральный атом (М)) – атом или ион, который является акцептором

электронных пар, предоставляя свободные атомные орбитали, и занимает центральное положение в КС.

47Ag 1S22S22p63S23p63d104S24p64d105S1

Являются d- и f – металлы

Число свободных орбиталей М, определяет его координационное число. Обычно оно равно удвоенному заряду иона комплексообразователя и определяет структуру внутренней сферы КС.

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Лиганды (L) – молекулы или ионы, которые являются донорами электронных пар

Лиганды (L) – молекулы или ионы, которые являются донорами электронных пар

и связаны непосредственно с комплексообразователем.

По числу связей, образуемых лигандом с комплексообразователем, лиганды делятся на моно-, би- и полидентатные.

Слайд 17

Если в состав лиганда входит атом имеющий одну неподеленную пару электронов

Если в состав лиганда входит атом имеющий одну неподеленную пару электронов

– монодентатный L:
две пары – бидентатный L:
и более – полидентатные L:

Cl-, OH-, CN-, H2O, R-OH, NH3

• •

• •

• •

• •

• •

• •

Слайд 18

Би- и полидентатные лиганды часто образуют хелаты (от греч. «клешня») –

Би- и полидентатные лиганды часто образуют хелаты (от греч. «клешня») –

комплексы, в которых лиганд и центральный атом образуют цикл.

Увеличение прочности комплексов с полидентатными лигандами по сравнению с монодентатными, называется хелатным эффектом.

Слайд 19

Эффективность донорно-акцепторного взаимодействия L и M (прочность связи) определяется их поляризуемостью.

Эффективность донорно-акцепторного взаимодействия L и M (прочность связи) определяется их поляризуемостью.
Чем

меньше радиус и число электронов у частицы, тем менее поляризуема («жесткие»), наоборот – «мягкие».
Слайд 20

Слайд 21

Наиболее прочная связь возникает между «мягкими» L и M. Белки содержат

Наиболее прочная связь возникает между «мягкими» L и M.

Белки содержат «мягкие»

группы – -COO-, –NH2 и –SH. Поэтому «металлы жизни» в организме встречаются только в виде комплексов, а Na+ и K+ («жесткие») – в виде ионов.
Слайд 22

Биокомплексы: ферменты, витамины, гармоны.

Биокомплексы: ферменты, витамины, гармоны.

Слайд 23

Очень «мягкие»: Cd2+, Pb2+, Hg2+, сильно токсичны, т.к. образуют прочные комплексы

Очень «мягкие»: Cd2+, Pb2+, Hg2+, сильно токсичны, т.к. образуют прочные комплексы

с белком (особенно содержащие группу – SH), нарушая обмен веществ, вызывая появление опухолей, мутагенез.

Тиоловые яды

Слайд 24

Детоксикацию организма от металлов токсикантов проводят при помощи лиганд-препаратов на основе

Детоксикацию организма от металлов токсикантов проводят при помощи лиганд-препаратов на основе

полидентатных L – хелатотератия.

Эффективными препаратами для хелатотерапии являются:

Слайд 25

унитиол

унитиол