Комплексные соединения

Комплексные соединенияКомплексные соединения

11 класс11 классестественнонаучныйестественнонаучный

ООOO

ОООО ОО

MgMgNNNN

NNNN

NNNN

NNNN

[Cu(NH[Cu(NH33))44]SO]SO44

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

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

NHNH33 CuSOCuSO44 NaNa[[Al(OH)Al(OH)44]]

NNaOHaOH Al(OH)Al(OH)33

Наиболее удачно строение и Наиболее удачно строение и свойства таких соединений свойства таких соединений объясняет объясняет координационная координационная теория.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 Основные положения координационной теориитеории

Комплексообразователь Комплексообразователь (центральный катион) - (центральный катион) - катион металла, который катион металла, который обладает вакантными обладает вакантными орбиталями.орбиталями.

Катионы: Катионы: металлов металлов (d-(d-элементовэлементов))::

ССuu+2+2, Co, Co+3+3, Fe, Fe+3+3, Hg, Hg+2+2 и др. и др.(реже р-элементы): (реже р-элементы): AlAl+3+3

((иногда неметаллы):Виногда неметаллы):В+3+3, , SiSi+4+4..

11

K[Fe(CN)6]Fe+3+

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

Основные положения координационной Основные положения координационной теориитеории2.

Молекулы:Молекулы:

HH22O, NHO, NH33,,

Анионы:Анионы:

CNCN--, OH, OH--, ,

ClCl--, Br, Br--, NO, NO22--

......

Основные положения координационной Основные положения координационной теориитеории

Координационное числоКоординационное число – количество – количество лигандов, которые может присоединять лигандов, которые может присоединять комплексообразователь.комплексообразователь.

3.3.

Координационное Координационное числочисло – в 2 раза – в 2 раза больше чем больше чем С.О.С.О. центрального центрального иона.иона.

+1+1 ((22))+2+2 ((44, 6, 6))+3+3 ((66, 4, 4))+4+4 ((88, 6, 6))

[Cu(NH[Cu(NH33))44]]+2+2+2

Основные положения координационной Основные положения координационной теориитеории

Комплексообразователь и лиганды Комплексообразователь и лиганды составляют составляют внутреннюю сферувнутреннюю сферу комплекса.комплекса.

4.4.

[Cu(NH[Cu(NH33))44]]+2+2

Как определить суммарный

заряд внутренней

сферы?

РАССТАВЬТЕ СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ИОНА КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЯ:

Na3[AlF6] Ответ: Na+3[Al+3F-

6]

K[MgCl3]

Na[Al(OH)4]

Na4[Fe(CN)6

]Na3[Al(OH)6

][Cu(NH3)4]Cl2

Ответ: Na+[Al+3(OH)-

4]

Ответ: K+[Mg+2Cl-3]

Ответ:Na+4[Fe+2(CN)-

6]Ответ:Na+3[Al+3(OH)-

6]Ответ:[Cu+2(NH3)04]Cl-2

СТРОЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ[Cu(NH3)4]Cl

2

КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЬ

ЛИГАНДЫ

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО - 4ВНУТРЕННЯЯ СФЕРАВНЕШНЯЯ

СФЕРА

КОМПЛЕКСНЫЙ ИОН

Строение комплексных соединенийСтроение комплексных соединений

Координационные соединения образованы Координационные соединения образованы металлами побочных подгрупп, имеющими, как металлами побочных подгрупп, имеющими, как правило, незавершенный d - уровень. правило, незавершенный d - уровень.

Метод валентных связей (ВС) принимает во Метод валентных связей (ВС) принимает во внимание донорно-акцепторное происхождение внимание донорно-акцепторное происхождение связей в комплексных соединениях. Образование связей в комплексных соединениях. Образование комплексного иона можно объяснить наличием у комплексного иона можно объяснить наличием у катионов катионов dd-металлов вакантных орбиталей на -металлов вакантных орбиталей на   ss-, -, pp-, -, dd-   и  -   и  ff- подуровнях:- подуровнях:

CoCo3+3+

33dd44рр44ss

CoCo00

44ss 44рр 33dd

Строение комплексных соединенийСтроение комплексных соединений Для образования прочных связей внутри комплексного Для образования прочных связей внутри комплексного

соединения энергетически выгодно освободить две соединения энергетически выгодно освободить две dd--орбитали спариванием электронов: орбитали спариванием электронов:

CoCo3+3+

44ss 44рр 33dd Свободные орбитали атомов кобальта, в свою очередь, Свободные орбитали атомов кобальта, в свою очередь,

являются вакансиями для неподелённой электронной пары являются вакансиями для неподелённой электронной пары азота в молекуле аммиака. Так происходит образование азота в молекуле аммиака. Так происходит образование внутренней координационной сферы комплексного соединения:внутренней координационной сферы комплексного соединения:

....NHNH33 NHNH33

....NHNH33

....NHNH33

....NHNH33

....NHNH33

....

CoCo3+3+

Классификация комплексных Классификация комплексных соединенийсоединений

по заряду комплекса

по виду лигандов

по составу внешней сферы

Комплексные соединения классифицируют

КлассификацияКлассификация

ПоПо зарядузаряду комплексакомплекса

Катионные

Катионно - анионные

Нейтральные

Анионные

[Cr(H2O)4]3+Cl3 [PtCl4(NH3)2]

K2[PtCl6]2-

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

КлассификацияКлассификацияПо составу внешней сферыПо составу внешней сферы

Кислоты

Основания

Соли

Неэлектролиты

H2[PtCl6] Na3[AlF6]

[Pt(NH3)2Cl2][Ag(NH3)2]OH

КлассификацияКлассификацияПо виду лигандовПо виду лигандов

Аквакомплексные

Смешанные

Ацидокомплексные

Аминокомплексные

[Fe(H2O)6]SO4 K[Au(CN)4]

[Zn(NH3)4]Cl2[CoCl(NH3)3(H2O)2](NO3)2

Комплексные соединенияКомплексные соединения

11 класс11 классестественнонаучныйестественнонаучный

ООOO

ОООО ОО

MgMgNNNN

NNNN

NNNN

NNNN

НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙНОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

2-

4-

3-

5-

6-

ди-

три-

тетра-

пента-

гекса-

ЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ: НАЗВАНИЯ ЛИГАНДОВ:

H2O - аква

NH3 - амин

СO - карбонил

OН- - гидроксо-

(СN)- - циано

F-, Cl-, Br-, I- - фторо-, хлоро-, бромо-, йодо-

(NO2)- - нитро

НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

НАЗВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ АНИОНОВ:

Fe - феррат

Cu - купратAg - аргентат

Au - аурат

Hg - меркурат

Al - алюминатZn - цинкат

От латинского названия комплексообразователя с добавлением суффикса

ат

+3

+2

+3

+

+2

+3

+2

тетра

гидроксоцинкат

НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Na+

2

4](OH)-

[Zn+

2 натрия

[Cr+3(H2O)06

]Cl-

3

хлорид

аквагекса xрома (III)

K+2[Hg+2I-

4]

тетрайодо

меркурат (II)

калия

НАЗОВИТЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Na3[AlF6

]

Na[Al(OH)4]

K4[Fe(CN)6

]

Гексафтороалюминат натрия

Тетрагидроксоалюминат натрия

Гексационоферрат (II) калия

НАЗОВИТЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

[Cu(NH3)4]SO4

Сульфат тетраамминмеди (II)

[Ag(NH3)2]ClХлорид диамминсеребра

Хлорид гексааквахрома (III)

[Cr(H2O)6]Cl3

Ответ: K2[PtCl6]Гексахлороплатинат (IV) калия

Нитрат хлоронитротетраамминкобальта (III)

Гексагидроксохромат (III) натрия

СОСТАВЬТЕ ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

Ответ: [Co(NH3)4(NO2)Cl]NO3

Ответ: Na3[Cr(OH)6]

Нитрат гексаамминникеля (II)

Ответ: [Ni(NH3)6](NO3)2

Получение и свойства Получение и свойства комплексных соединенийкомплексных соединений

Оборудование и посуда: пробиркиОборудование и посуда: пробирки планшетпланшет

Реактивы: Реактивы: HCl, CuSOHCl, CuSO44, NH, NH44OH, OH, KK33[[Fe(CN)Fe(CN)66], FeSO], FeSO4, 4, [Ag(NH[Ag(NH33)]NO)]NO33, , [Co(H[Co(H22O)O)66]SO]SO44..

Лабораторная работаЛабораторная работа

Опыт № 1 ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Получение гидроксида тетраамминмеди (II)

CuSO4+ NH4OH →

Cu(OH)2 + 4NH3 →

Получение хлорида диамминсеребра (I)

AgCl+ NH4OH →

[Cu(NH[Cu(NH33))44]](OH)(OH)22

CuSO4+NH4OH → Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4

Cu(OH)2 + 4NH3 →

Подсказка

Опыт №2. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВАОпыт №2. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

11. . Реакции по внешней сфереРеакции по внешней сфере

FeSOFeSO44+K+K33[Fe(CN)[Fe(CN)66]→]→

22. . Реакции с участием лигандовРеакции с участием лигандов

[Cu(NH[Cu(NH33))44]SO]SO44++ 4 4HCl→HCl→

33. . Реакции по центральному ионуРеакции по центральному иону

[Ag(NH[Ag(NH33))22]NO]NO33 + HCl → + HCl →

4. 4. Разрушение комплексов:Разрушение комплексов:

[Co(H[Co(H22O)O)66]SO]SO44· · HH22O→ O→

Значение комплексовЗначение комплексовАналитическая химия: для идентификации Аналитическая химия: для идентификации неорганических и органических веществ: неорганических и органических веществ: определение катионов металлов определение катионов металлов CuCu+2+2, Fe, Fe+3+3

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

Спасибо за внимание!Спасибо за внимание!

Данная презентация была создана с Данная презентация была создана с использованием ресурсов ИНТЕРНЕТ использованием ресурсов ИНТЕРНЕТ (презентация учителя химии СОШ №9 г. Аши (презентация учителя химии СОШ №9 г. Аши

Челябинсткой области Сагадеевой Г.А.).Челябинсткой области Сагадеевой Г.А.).