Презентация по Химии "Комплексные соединения" - скачать смотреть

Содержание

Слайд 2

Что такое комплексные соединения? Как они образуются?  ? NH3, H2O,

Что такое комплексные соединения?

Как они образуются?


?

NH3, H2O, CO2, KI, HgCl2, CoCl2,


валентнонасыщенные мол-лы (соединения первого порядка):

молекулярные соединения (соединения высшего порядка):

гидраты, аммиакаты,
двойные соли, …

CoCl3 + 6NH3 = CoCl3 · 6NH3

1.

HgCl2 + 2KI =HgI2↓ + 2KCl

HgI2 + 2KI = K2HgI4

2.

CuSO4 · 5H2O

K2SO4 · Al2(SO4)3

3.

4.

Слайд 3

Основные положения координационной теории Вернера Что такое комплексная частица ? 

Основные положения координационной теории Вернера

Что такое комплексная частица ?


?

Комплексообразователь: атом металла

в положительной СО

СО комплексообразователя + суммарный заряд лигандов = заряд комплексной частицы

Этот заряд компенсируется внешнесферными ионами

Связь комплексообразователя с лигандами более прочная нежели с внешнесферными ионами

Координационное число комплексообразователя: число лигандов на внутренней сфере. Обычно равно удвоенной СО комплексообразователя. Определяет структуру комплекса.






Слайд 4

[PtIV(NH3)6]Cl4 [PtIV(NH3)5Cl]Cl3 [PtIV(NH3)4Cl2]Cl2 [PtIV(NH3)3Cl3]Cl [PtIV(NH3)2Cl4] От эмпирических формул КС к координационным:

[PtIV(NH3)6]Cl4

[PtIV(NH3)5Cl]Cl3

[PtIV(NH3)4Cl2]Cl2

[PtIV(NH3)3Cl3]Cl

[PtIV(NH3)2Cl4]

От эмпирических формул КС к координационным:

PtCl4 • 2NH3

PtCl4 • 6NH3

PtCl4 •

5NH3

PtCl4 • 4NH3

PtCl4 • 3NH3

Слайд 5

NH3 NH3 NH3 NH3 NH3 NH3 CoIII [Co(NH3)6]3+ x + 0 = 3 III Октаэдр 6

NH3

NH3

NH3

NH3

NH3

NH3

CoIII

[Co(NH3)6]3+

x + 0 = 3

III

Октаэдр

6

Слайд 6

F–Ј F–Ј F–Ј BIII [BF4]– F–Ј x – 4 = –1 III 4 Тетраэдр

F–Ј

F–Ј

F–Ј

BIII

[BF4]–

F–Ј

x – 4 = –1

III

4

Тетраэдр

Слайд 7

[PtCl4]2– Квадрат ◒ ◒ ◒ ◒ ● Сl– Сl–Ј Сl– Сl–

[PtCl4]2–

Квадрат






Сl–

Сl–Ј

Сl–

Сl–

x – 4 = –2

II

PtII

4

Слайд 8

[Ag(CN)2]– ◑ ◐ ● Линейная стуктура СN– CN– x – 2 = –1 I AgI 2

[Ag(CN)2]–




Линейная стуктура

СN–

CN–

x – 2 = –1

I

AgI

2

Слайд 9

Полидентатные лиганды: СH2 – СH2 ╱ ╲ H2N NH2 [Co(en)3]3+ C2O42– Этилендиамин (en) Оксалат-ион [Fe(C2O4)3]3-

Полидентатные лиганды:

СH2 – СH2
╱ ╲
H2N NH2

[Co(en)3]3+

C2O42–

Этилендиамин (en)

Оксалат-ион

[Fe(C2O4)3]3-

Слайд 10

Номенклатура КС NaCl, K2SO4, … ⇦⇐ Порядок перечисления фрагментов комплексной частицы:

Номенклатура КС

NaCl, K2SO4, … ⇦⇐

Порядок перечисления фрагментов комплексной частицы:

✔ Заряженные лиганды

(Cl — хлоро, ОН– — гидроксо,
CN– — циано) с указанием их числа (ди-, три-, тетра- …)

✔ Нейтральные лиганды (Н2О — аква, NH3 — аммин и т.п.)

✔ Комплексообразователь (в катионе — русское название,
в анионе — латинское с окончанием -ат)

✔ СО комплексообразователя

Слайд 11

[Zn(NH3)4]SO4 [Co(H2O)2(NH3)3Cl]Cl2 Хлорид хлоротриамминдиаквакобальта (III) Сульфат тетраамминцинка (II) x – 1

[Zn(NH3)4]SO4

[Co(H2O)2(NH3)3Cl]Cl2

Хлорид хлоротриамминдиаквакобальта (III)


Сульфат тетраамминцинка (II)

x – 1

= 2

III

K4 [Fe(CN)6]

II

Гексацианоферрат (II) калия

(жёлтая кровяная соль)

NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]

x – 4 = –1

III

Тетрароданодиамминхромат (III) аммония

[Al(H2O)3(OH)3]

Тригидроксотриакваалюминий

Слайд 12

Диссоциация КС в водных растворах [Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ +SO42– [Cu(NH3)4]2+ ⇄

Диссоциация КС в водных растворах

[Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ +SO42–

[Cu(NH3)4]2+ ⇄ Cu2+ +

4NH3

Скомпл≫ Спрод.дисс

[Cu2+] [NH3]4
Kн = ——————— = 2 · 10–13
[ [Cu(NH3)4]2+]

α =1

α << 1

Слайд 13

Двойные соли: (NH4)2SO4 ∙ FeSO4 ∙ 6H2O (соль Мора) KAl(SO4)2 ∙

Двойные соли:
(NH4)2SO4 ∙ FeSO4 ∙ 6H2O (соль Мора)
KAl(SO4)2 ∙ 12H2O (алюмокалиевые

квасцы)

(NH4)2[Fe(SO4)2](k)= 2NH4+ + Fe2+ + 2SO42– K[Al(SO4)2](k) = K+ + Al3+ + 2SO42–

Скомпл < Спрод.дисс


?

О связи Кн с устойчивостью комплексной частицы

Слайд 14

Важнейшие типы КС AlCl3 ∙ 6H2O ≡ [Al(H2O)6]Cl3 Если лигандами является

Важнейшие типы КС

AlCl3 ∙ 6H2O ≡ [Al(H2O)6]Cl3

Если лигандами является вода комплексы

называются аквакомплексами

[Co(H2O)6]2+

[Ni(H2O)6] 2 +

Как правило, аквакомплексы неустойчивы

Аквакомплексы образуются при выделении солей
из водных растворов в виде кристаллогидратов

Аквакомплексы

1.

Слайд 15

Амминокомплексы 2. В амминокомплексах лигандами являются молекулы NH3 [Cu(NH3)4]2+ [Ni(NH3)6]2+ ZnSO4

Амминокомплексы

2.

В амминокомплексах лигандами являются молекулы NH3

[Cu(NH3)4]2+

[Ni(NH3)6]2+

ZnSO4 + 2NH3 ∙ H2O =

Zn(OH)2↓ + (NH4)2SO4

Zn(OH)2 + 4NH3 = [Zn(NH3)4](OH)2

комплексный гидроксид цинка

Комплексные гидроксиды относятся к сильным основаниям

Слайд 16

Ацидокомплексы 3. В ацидокомплексах лигандами являются анионы различных кислот. К ним

Ацидокомплексы

3.

В ацидокомплексах лигандами являются анионы различных кислот. К ним относятся цианидные,

галогенидные, карбонатные, оксалатные и другие комплексы.

Na[Au(CN)2]

- безцветный

K2[SiF6]

H2[SiF6]

кремнефтористо- водородная кислота

Комплексные кислоты относятся к сильным электролитам

Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2↓ + 2KNO3

HgI2 + 2KI = K2[HgI4]

тетраиодомеркурат (II) калия
(реактив Несслера)

Слайд 17

Be(OH)2 + 2NaOH = Na2[Be(OH)4] Гидроксокомплексы 4. В гидроксокомплексах лигандами являются

Be(OH)2 + 2NaOH = Na2[Be(OH)4]

Гидроксокомплексы

4.

В гидроксокомплексах лигандами являются ионы ОН-

Na3[Al(OH)6]

K2[Sn(OH)6]

BeCl2 +

2NaOH = Be(OH)2↓ + 2NaCl

Гидроксокомплексы образуют металлы, чьи гидроксиды амфотерны

Слайд 18

[Cu(NH3)4]2+ [Cu(en)2]2+ H3N NH3 ⭨ ⭩ CuII ⭧ ⭦ H3N NH3

[Cu(NH3)4]2+ [Cu(en)2]2+

H3N NH3
⭨ ⭩
CuII
⭧ ⭦
H3N NH3

CH2— NH2

H2N — CH2
⭨ ⭩
CuII
⭧ ⭦
CH2— NH2 H2N — CH2

Правило Чугаева: наиболее устойчивы хелаты с 5–6-членными циклами

Хелаты

В хелатах комплексообразователь и лиганды образуют замкнутые циклы

Хелаты отличаются повышенной прочностью

“Хелат” –клешни рака

Слайд 19

Природа химической связи в КС [Zn(NH3)4]Cl2 ⮦ Ионная связь Ковалентная связь ⮥ ? –

Природа химической связи в КС

[Zn(NH3)4]Cl2

⮦ Ионная связь

Ковалентная связь ⮥

?


Слайд 20

❶ Координационная связь является ковалентной и образована по донорно-акцепторному механизму ⬜

❶ Координационная связь является ковалентной и образована по донорно-акцепторному механизму

⬜ +

⇅ = ⬜


H2O, NH3, CN–, F–, …

.. .. – .. –
H—O: H—N—H :С ≡ N: :F:
│ │
H H

❷ При образовании координационной связи из-за близости энергии последних электронных подуровней атома комплексообразователя его АО гибридизуются

..

Слайд 21

[Cr(H2O)6](NO3)3 Cr0 [Ar] 3d54s1 Cr3+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜ [Cr(H2O)6]3+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜

[Cr(H2O)6](NO3)3

Cr0 [Ar] 3d54s1

Cr3+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜

[Cr(H2O)6]3+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜

↑ ↑

3d 4s 4p

⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅

↑ ↑ ↑


d2sp3
октаэдр

6

[Cr(H2O)6](NO3)3 - парамагнетик

Слайд 22

K4[Fe(CN)6] Fe0 [Ar] 3d64s2 Fe2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜ [Fe(CN)6]4– ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜

K4[Fe(CN)6]

Fe0 [Ar] 3d64s2

Fe2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜

[Fe(CN)6]4– ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜

⬜⬜⬜

⇅ ↑ ↑ ↑ ↑

3d 4s 4p

⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅

⇅ ⇅ ⇅


d2sp3
октаэдр

K4[Fe(CN)6] - диамагнетик

μ = 0

6

Слайд 23

[Ni(NH3)6]Br2 Ni0 [Ar] 3d84s2 Ni2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜ ⇅ ⇅ ⇅

[Ni(NH3)6]Br2

Ni0 [Ar] 3d84s2

Ni2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜

⇅ ⇅ ⇅ ↑


3d 4s 4p



sp3d2
октаэдр

μ > 0

[Ni(NH3)6]2+

⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜ ⬜⬜…

⇅ ⇅ ⇅ ↑ ↑

3d 4s 4p 4d

⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅

6

Слайд 24

Na2[Zn(OH)4] Zn0 [Ar] 3d104s2 Zn2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜ [Zn(OH)4]2–Ј ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜

Na2[Zn(OH)4]

Zn0 [Ar] 3d104s2

Zn2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜

[Zn(OH)4]2–Ј ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜

⬜⬜⬜

⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅

3d 4s 4p

⇅ ⇅ ⇅ ⇅

⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅


sp3
тетраэдр

4

Слайд 25

K2[Ni(CN)4] Ni0 [Ar] 3d84s2 Ni2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜ [Ni(СN)4]2–Ј ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜

K2[Ni(CN)4]

Ni0 [Ar] 3d84s2

Ni2+ ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜ ⬜⬜⬜

[Ni(СN)4]2–Ј ⬜⬜⬜⬜⬜ ⬜

⬜⬜⬜

⇅ ⇅ ⇅ ↑ ↑

3d 4s 4p

⇅ ⇅ ⇅ ⇅

⇅ ⇅ ⇅ ⇅


dsp2
квадрат

μ = 0

4