Комплексные соединения

Комплексные соединения

11 класс естественнонаучный

[Cu(NH3)4]SO4

Na[Al(OH)4]

Al(OH)3

Комплексным соединением называют сложное соединение, образующееся при взаимодействии более простых неизменных частиц (атомов, ионов или молекул), каждая из которых способна существовать независимо в обычных условиях.

NaOH

Комплексными соединениями, или просто комплексами, мы будем называть и комплексные ионы, и комплексные молекулы.

Наиболее удачно строение и свойства таких соединений объясняет

координационная теория.

Предложена в 1893 г. швейцарским химиком, лауреатом Нобелевской премии, профессором Цюрихского университета Альфредом Вернером и дополненная русскими учёными Л.А Чугаевым, И.Л.Черняевым и А.А.Гринбергом.

(1866 – 1919)

Основные положения координационной теории

1

+

+3

K[Fe(CN)6]

Fe

Комплексообразователь (центральный катион) - катион металла, который обладает вакантными орбиталями. Катионы: металлов (d-элементов): Сu+2, Co+3, Fe+3, Hg+2 и др. (реже р-элементы): Al+3 (иногда неметаллы):В+3, Si+4.

Основные положения координационной теории

2.

..

..

..

Вокруг комплексообразователя расположены лиганды – частицы, обладающие неподеленными электронными парами.

Молекулы: H2O, NH3, Анионы: CN-, OH-, Cl-, Br-, NO2-

[Cu(NH3)4]+2

Основные положения координационной теории

3.

Координационное число – количество лигандов, которые может присоединять комплексообразователь.

Координационное число – в 2 раза больше чем С.О. центрального иона. +1 (2) +2 (4, 6) +3 (6, 4) +4 (8, 6)

+2

Основные положения координационной теории

4.

Комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу комплекса.

[Cu(NH3)4]+2

Как определить суммарный заряд внутренней сферы?

Na3[AlF6]

Ответ: Na+3[Al+3F-6]

K[MgCl3]

Ответ: K+[Mg+2Cl-3]

Na[Al(OH)4]

Ответ: Na+[Al+3(OH)-4]

Na4[Fe(CN)6]

Ответ:Na+4[Fe+2(CN)-6]

Na3[Al(OH)6]

Ответ:Na+3[Al+3(OH)-6]

[Cu(NH3)4]Cl2

Ответ:[Cu+2(NH3)04]Cl-2

Расставьте степень окисления иона комплексообразователя:

[Cu(NH3)4]Cl2

[

[

+2

NH

3

-

+2

Cl

Cu

NH

3

2

NH

3

Комплексный ион

Внешняя сфера

Внутренняя сфера

Строение комплексных соединений

Комплексообразователь

Лиганды

Координационное число - 4

Строение комплексных соединений

Co0

Co3+

4s

4р

3d

Координационные соединения образованы металлами побочных подгрупп, имеющими, как правило, незавершенный d - уровень. Метод валентных связей (ВС) принимает во внимание донорно-акцепторное происхождение связей в комплексных соединениях. Образование комплексного иона можно объяснить наличием у катионов d-металлов вакантных орбиталей на s-, p-, d- и f- подуровнях:

Строение комплексных соединений

Co3+

Co3+

Для образования прочных связей внутри комплексного соединения энергетически выгодно освободить две d-орбитали спариванием электронов:

Свободные орбитали атомов кобальта, в свою очередь, являются вакансиями для неподелённой электронной пары азота в молекуле аммиака. Так происходит образование внутренней координационной сферы комплексного соединения:

Классификация комплексных соединений

По заряду комплекса

По виду лигандов

По составу внешней сферы

Классификация По заряду комплекса

[Cr(H2O)4]3+Cl3

[PtCl4(NH3)2]

K2[PtCl6]2-

[Cu(NH3)4]2+[PtCl4]2-

Классификация По составу внешней сферы

H2[PtCl6]

Na3[AlF6]

[Ag(NH3)2]OH

[Pt(NH3)2Cl2]

Классификация По виду лигандов

[Fe(H2O)6]SO4

K[Au(CN)4]

[CoCl(NH3)3(H2O)2](NO3)2

[Zn(NH3)4]Cl2

Комплексные соединения

11 класс естественнонаучный

Номенклатура комплексных соединений

Числительные:

Названия лигандов:

H2O - аква

Ди-

2-

NH3 - амин

3-

Три-

СO - карбонил

4-

Тетра-

OН- - гидроксо-

5-

Пента-

(СN)- - циано

Гекса-

6-

(NO2)- - нитро

F-, cl-, br-, I- - фторо-, хлоро-, бромо-, йодо-

Fe - феррат

Cu - купрат

Ag - аргентат

Au - аурат

Hg - меркурат

Zn - цинкат

Al - алюминат

Номенклатура комплексных соединений

Названия комплексных анионов:

От латинского названия комплексообразователя с добавлением суффикса ат

+3

+2

+

+3

+2

+2

+3

Na+2

[Zn+2

(OH)-

4]

Тетра

Гидроксо

Цинкат

Натрия

6]

[Cr+3

(H2O)0

Cl-3

Хлорид

Гекса

Аква

Xрома (III)

K+2

[Hg+2

4]

I-

Тетра

Йодо

Меркурат (II)

Калия

Номенклатура комплексных соединений

Na3[AlF6]

Na[Al(OH)4]

K4[Fe(CN)6]

Назовите комплексные соединения

Гексафтороалюминат натрия

Тетрагидроксоалюминат натрия

Гексационоферрат (II) калия

[Cu(NH3)4]SO4

[Ag(NH3)2]Cl

[Cr(H2O)6]Cl3

Назовите комплексные соединения

Сульфат тетраамминмеди (II)

Хлорид диамминсеребра

Хлорид гексааквахрома (III)

Ответ: K2[PtCl6]

Ответ: [Co(NH3)4(NO2)Cl]NO3

Ответ: Na3[Cr(OH)6]

Ответ: [Ni(NH3)6](NO3)2

Составьте формулы веществ

Гексахлороплатинат (IV) калия

Гексагидроксохромат (III) натрия

Нитрат гексаамминникеля (II)

Нитрат хлоронитротетраамминкобальта (III)

Лабораторная работа

Получение и свойства комплексных соединений

Оборудование и посуда: пробирки планшет Реактивы: HCl, CuSO4, NH4OH, K3[Fe(CN)6], FeSO4, [Ag(NH3)]NO3, [Co(H2O)6]SO4.

Опыт № 1 ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Получение гидроксида тетраамминмеди (II) CuSO4+ NH4OH ? Cu(OH)2 + 4NH3 ?

Получение хлорида диамминсеребра (I) AgCl+ NH4OH ?

Подсказка

CuSO4+NH4OH ? Cu(OH)2?+(NH4)2SO4 Cu(OH)2 + 4NH3 ?

[Cu(NH3)4](OH)2

Опыт №2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1. Реакции по внешней сфере FeSO4+K3[Fe(CN)6]? 2. Реакции с участием лигандов [Cu(NH3)4]SO4+ 4HCl? 3. Реакции по центральному иону [Ag(NH3)2]NO3 + HCl ? 4. Разрушение комплексов: [Co(H2O)6]SO4· H2O?

Значение комплексов

Аналитическая химия: для идентификации неорганических и органических веществ: определение катионов металлов Cu+2, Fe+3

Органические вещества, которые выполняют физиологические функции в организме растений и животных: хлорофилл и гемоглобин.

Спасибо за внимание

Данная презентация была создана с использованием ресурсов ИНТЕРНЕТ (презентация учителя химии СОШ №9 г. Аши Челябинсткой области Сагадеевой Г.А.).