План 1. Загальні відомості про комплексні сполуки. 2. Координаційні числа d-елементів. 3. Стабільність комплексів d-елементів. - презентация

1

2 План 1. Загальні відомості про комплексні сполуки. 2. Координаційні числа d-елементів. 3. Стабільність комплексів d-елементів.

3 Комплексні сполуки Комплексні сполуки або координаційні сполуки складні хімічні сполуки, в яких можна виділити центральний атом (комплексоутворювач) і безпосередньо зв'язані з ним молекули або йони так звані ліганди або аденти. Центральний атом та ліганди утворюють внутрішню сферу (комплекс); молекули або йони, які оточують комплекс зовнішню координаційну сферу. Центральним атомом можуть бути як метали, так і неметали. Утворення комплексних сполук широко використовується в різноманітних галузях хімічної технології (виділення, очищення, розділення платинових, рідкісноземельних та деяких інших металів). Ліганди і комплексні сполуки Cu (IІ)/Cu (IІI).

4 Загальні відомості про комплексні сполуки Хімія комплексних сполук є однією з галузей сучасної хімії, що інтенсивно розвиваються. У зв'язку з цим, поняття «комплексні сполуки» постійно уточнюється і доповнюється. Відповідно до класичного визначення, комплексні сполуки це сполуки, до складу яких входять комплексні частинки, що вміщують центральний атом (комплексоутворювач) оточений лігандами.

5 За Ф. Коттоном і Дж. Уїлкінсоном дане визначення комплексних сполук потребує деяких уточнень: -по-перше, комплексоутворювач і ліганди повинні бути стабільними при звичайних умовах; -по-друге, реакції комплексоутворення повинні протікати у звичайних хімічних умовах. -по-третє, до комплексних сполук слід віднести також продукти приєднання лігандів до молекул: SiF 4 + F - = SiF 6 2- ; і продукти взаємодії молекул за донорно-акцепторних механізмом: NH 3 + BF 3 = NH 3 BF 3.

6 Отже, класичне визначення комплексних сполук потребує доповнень: Комплексні сполуки це сполуки, до складу яких входять комплексні частинки (комплекси), що вміщують центральний атом (комплексоутворювач) оточений лігандами. Утворення комплексів можна представити як результат взаємодії за донорно-акцепторним механізмом стабільних при звичайних умовах частинок: атомів, йонів або молекул.

7 Приведене вище визначення вказує, що, наприклад, такі частинки як CH 4, SO 4 2-, NO 3 - та інші недоцільно представляти як комплекси, оскільки частинки C + і H -, S 6+ і О 2-, N 5+ і О 2- при звичайних умовах не існують. Найбільш характерним комплексоутворення є саме для d- елементів. Наявність значної кількості валентних частково заповнених орбіталей і схильність до утворення ковалентного зв'язку визначає значну кількість комплексних сполук, що утворюють d-елементи

8 Координаційні числа d-елементів Найбільш характерними координаційними числами d- елементів є 4 і 6 (наприклад: [Pt(NH 3 ) 4 ]C l2, К 2 [Ni(CN) 4 ], К 4 [Fe(CN) 6 ], Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ]). Менш характерним є координаційне число 2, яке, як правило, мають d-елементи у ступені окиснення +1, наприклад: [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl, Na[Au(CN) 2 ]. Координаційні числа вищі за 6 є мало характерними і зустрічаються лише для деяких d-елементів другого і третього рядів (МI 3 [ZrF 7 ], МI 4 [ZrF 8 ]). Величина координаційного числа визначається електронною будовою, а також розмірами комплексоутворювача і лігандів.

9 Стабільність комплексів d-елементів Серед монодентантних лігандів найбільш стабільні комплекси з d-елементами утворюють ціанід-йон, аміак, галогенід-йони і деякі інші. Утворення ціанідних комплексів є характерним для елементів підгрупи Купруму, підгрупи Цинку і d-елементів VIII групи. Вказані вище елементи (за винятком Феруму) утворюють також досить стабільні аміачні комплекси. Всі d-елементи утворюють більш-менш стабільні галогенідні комплекси. Найменш характерним комплексоутворення є для елементів підгрупи Скандію і Титану. Для даних елементів характерним є утворення фторидних комплексів складу МI 3 [ЭIIIF 6 ] і МI 4 [ЭIVF 6 ]. Також для визначення стабільності металорганічних комплексів користуються емпіричним правилом 18 електронів: стабільним буде той комплекс, на зовнішній валентній орбіталі якого є 18, як його власних електронів, так і електронів лігандів.

10 Біохімічні властивості d-елементів Період и Підгрупи 3b4b5b6b7b8b1b2b IVScTiVCrMnFeCoNiCuZn VYZrNbMoTcRuRhPdAgCd VILaHfTaWReOsYrPtAuHg умовні позначення - біогенні елементи - абіогенні малотоксичні елементи - абіогенні токсичні елементи - абіогенні високотоксичні елементи - біохімічні властивості остаточно не встановлено

11 Синтез, будова і властивості комплексних сполук германію (IV)

12 Біологічна активність координаційних сполук СО(ІІ)/ СО(ІІІ)