Лигандообменные равновесия и процессы. Строение комплексных соединений

*

Комплексными называют сложные частицы, образованные из реально существующих более простых, способные

*

Fe(CN)3 + 3KCN → K3[Fe(CN)6]
CuSO4+5H2O→ [Cu(H2O)4]SO4·H2O
NiCl2+6H2O→[Ni(H2O)6]Cl2

*

Комплексными (координационными) соединениями называют вещества,
молекулы которых состоят из

*

1. М + L = внутренняя сфера
(обозначается [ ])
2.

*

[Ni(NH3)6]Cl2
K4[Fe(CN)6]

[Cr(CO)6]

Внеш.
сферы нет

*

3. число связей комплексообразователя – координационное число (кч), часто кч =

*

4. число связей лиганда – дентантность
- монодентантные (H2O:, CN–, :NH3,

*

- полидентантные (ЭДТА) – больше 2-х св.

*

[Al(OH)4]-

Механизм образования донорно-акцепторных связей:

Al

3+

sp3 гибридизация

*

как правило, лиганды – доноры электронов,
комплексообразователь – акцептор,
но

*

(OH)-

4

[Zn+x

Na+

(+1)

+ x

+ (-1)

]

2

·2

·4 = 0

x = 0-2+4

x = +2

Na+[Zn+2(OH)-4]

Расчет заряда комплексообразователя

*

На способность к комплексообразованию влияют:
1. Природа комплексообразователя (чем больше радиус М

*

2. Природа лиганда (чем больше поляризуемость лиганда, т. е. способность трансформировать

*

хелатные соединения (лат. kela – клешня)

каждая молекула этандиола
образует 2 связи

*

НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

2-

4-

3-

5-

6-

ди-

три-

тетра-

пента-

гекса-

ЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ:

*

НАЗВАНИЯ ЛИГАНДОВ:

H2O – аква-

NH3 – аммин-

СO – карбонил-

OН– - гидроксо-

(СN)– -

*

Названия комплексообразователя:
- в составе катиона – русское (железо, серебро, никель, медь

*

В названии комплекса:
сначала название аниона (одним словом), потом название катиона

*

после названия коплексообразователя указывается его валентность;
если разные лиганды, сначала отрицательные, потом

*

тетра

гидроксо

цинкат (II)

Na+2

4]

(OH)-

[Zn+2

натрия

[Cu+2

(en)0

3]

Cl-2

хлорид

этилендиаммин

три

меди (II)

*

гекса

циано

феррат (III)

K+3

6]

(CN)-

[Fe3+

калия

[Ag+

(NH3)0

2]

Cl-

хлорид

аммин

ди

серебра (I)

*

гекса

циано

феррат (II)

K+4

6]

(CN)-

[Fe2+

калия

[Co+3

Сl3

(NH3)3]

триаммин

трихлоро

кобальт (III)

*

Классификация комплексных соединений 1. по природе лиганда:
гидроксокомплексы
аквакомплексы
амминокомплексы
ацидокомплексы
и т. д.

*

2. по знаку заряда комплекса
катионные [Ag(NH3)2]Cl
анионные K3[Fe(CN)6]
нейтральные [Pt(NH3)2Cl2]
3. По наличию или

*

4. По составу и хим. свойствам
- кислоты H[AuCl4]
- основания [Ag(NH3)2]OH
- соли

*

Изомерия комплексных соединений
геометрическая (цис-транс-изомерия)
[Pt(NH3)2Cl2]

цис-изомер
- противоопухолевая
активность

трас-изомер
- не активен

*

2. ионизационная
[Co(NH3)5Br]SO4
сульфат бромопентаамминкобальта (III)
(красно-фиолетовый)
[Co(NH3)5SO4]Br
бромид сульфатопентаамминкобальта (III)
(красный)

*

3. гидратная
[Cr(H2O)6]Cl3 хлорид гексааквахрома (III)
(серо-фиолетового цвета)
[Cr(H2O)5Сl ]Cl2·H2O
гидрат хлорида

*

4. координационная
[Co(NH3)6][Cr(CN)6]
гексацианохромат (III) гексаамминкобальта (III)
[Cr(NH3)6][Co(CN)6]
гексацианокобальтат (III) гексаамминхрома (III)

*

Диссоциация комплексных соединений
Первичная (на ионы внешней и внутренней сферы):
[Ag(NH3)2]Cl =

*

Вторичная (обратимая, ступенчатая):
[Ag(NH3)2]+↔ [Ag(NH3)]+ + NH3
[Ag(NH3)]+↔ Ag+ + NH3

*
[Ag(NH3)2]+↔ Ag+ + 2NH3

*
Чем больше КУ (чем меньше КН), тем устойчивее комплекс

*

Многие вещества в организме (АК, белки, НК, витамины, гормоны, порфирины) являются

*

Некоторые природные прочные комплексные соединения содержат в качестве хелатообразующего лиганда

*

Порфирин

*

В результате комплексообразования образуются комплексные соединения порфиринов (металлопорфирины) обладающие многообразными структурными

*

В организмах встречаются комплексы, в которых некоторые атомы Н в

*

В составе гемоглобина, миоглобина, цитохромов, каталазы и пероксидазы порфирины выступают

*

Хлорофилл

*

Гем

F

e

N

N

N

N

H

C

C

H2

C

H

2

C

H

2

-

C

H

3

H

3

C

H-

C-ОН

CН=СН2

C

H

3

C

H

C

H

3

C

О

*

В гемоглобине и миоглобине комплексообразователь Fe2+ образует 4 связи с пофирином

*

Оксимиоглобин поддерживает необходимое парциальное давление в тканях.
Оксигемоглобин переносит О2 в

*

В12

*

Витамин В12 необходим для нормального кроветворения и созревания эритроцитов, синтеза