Комплексные соединения презентация

Содержание

Комплексное соединение - сложное соединение, образующееся при взаимодействии более простых структурных частиц (атомов, ионов или молекул), каждая из которых способна существовать независимо в обычных условиях.

Слайд 1Лекция №5 КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Слайд 2Комплексное соединение - сложное соединение, образующееся при взаимодействии более простых структурных

частиц (атомов, ионов или молекул), каждая из которых способна существовать независимо в обычных условиях.

Слайд 3[Cu(NH3)4]SO4
Na[Al(OH)4]
NaOH
Al(OH)3

Слайд 4Комплексными соединениями, или просто комплексами, называют соединения, имеющие в своем составе

комплексные ионы.


Слайд 5[Co(NH3)6]3+ - комплекс
[Co(NH3)6]Cl3 – комплексное соединение (соль).
[Fe(CO)5] – комплекс и комплексное

соединение

Комплекс означает центральный атом или ион металла, окруженный набором лигандов.

Слайд 6Основные положения координационной теории
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.

1

K3 [Fe(CN)6]

+3

+

Слайд 7Вокруг комплексообразователя расположены лиганды – частицы, обладающие неподеленными электронными парами.
Основные положения

координационной теории

2.


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

..

..

..

Слайд 8Основные положения координационной теории
Координационное число – количество лигандов, которые может присоединять

комплексообразователь.

3.

Координационное число – обычно в 2 раза больше, чем С.О. центрального иона.

+1 (2)
+2 (4, 6)
+3 (6, 4)
+4 (8, 6)

[Cu(NH3)4]+2

+2

Слайд 9Основные положения координационной теории
Комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу

комплекса.

4.

[Cu(NH3)4]+2

Слайд 10СТРОЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
N
H
H
H
Cl
+
-
[
[


*

*

*

*

*

.

.

.

NH4Cl

H

КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЬ

ЛИГАНДЫ

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО - 4

ВНУТРЕННЯЯ СФЕРА

ВНЕШНЯЯ СФЕРА

КОМПЛЕКСНЫЙ ИОН

Слайд 11[N-3H+14]Cl-1
КОМПЛЕКСНЫЙ ИОН
[NH4]+
ВНУТРЕННЯЯ СФЕРА:
КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЬ
N-3
ЛИГАНДЫ
H+
ВНЕШНЯЯ СФЕРА
АНИОН
Cl-

Слайд 12Строение комплексного соединения
K3 [Fe(CN)6]
Ион-комплексообразователь
(центральный атом)
Лиганды
Координационное
число

Внутренняя сфера
Внешняя
сфера

Слайд 13Лиганд – ион или нейтральная молекула, которые связаны с центральным атомом

и могут существовать независимо от комплекса.

Донорный атом – атом в лиганде, который непосредственно связан с центральным атомом.

Координационное число (КЧ) – число донорных атомов, которые связаны с центральным атомом.

[Co(NH3)6]3+

[Fe(CO)5]

Слайд 14Примеры лигандов
Анионы бескислородных кислот
F-, Cl-, Br-, I- (фторо-лиганд и т.д.)
Пример: K2[HgI4]

– тетраиодомеркурат(II) калия

Донорный атом O
Остатки кислородсодержащих кислот
CH3COO- - ацетато-лиганд
CO32- - карбонато-лиганд
C2O42- - оксалато-лиганд
SO42- - сульфато-лиганд

Пример: K3[Fe(C2O4)3] –
триоксалатоферрат(III) калия

Слайд 15Донорный атом O
OH- - гидроксо-лиганд
O2- - оксо-лиганд
O22- - пероксо-лиганд
K2[Zn(OH)4] – тетрагидроксоцинкат(II)

калия

Электоронейтральные молекулы с донорными атомами O: H2O – аква-лиганд
[Fe(H2O)6](ClO4)3 – перхлорат гексаакважелеза(III)

Слайд 16(OH)-
4
[Zn+x
Na+
(+1)
+ x
+ (-1)
]
2
·2
·4 = 0
x = 0-2+4
x = +2
Na2+[Zn+2(OH)-4]

Слайд 17РАССТАВЬТЕ 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

Слайд 18Строение комплексных соединений
Координационные соединения образованы металлами побочных подгрупп, имеющими, как правило,

незавершенный d - уровень.
Образование комплексного иона можно объяснить наличием у катионов d-металлов вакантных орбиталей на   s-, p-, d-   и  f- подуровнях, которые принимают участие в донорно-акцепторном механизме образования связей в комплексных соединениях.

Co3+

Co0

4s

4р

3d







Слайд 19Строение комплексных соединений
Для образования прочных связей внутри комплексного соединения энергетически выгодно

освободить две d-орбитали спариванием электронов: 

Co3+

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:

Co3+

Слайд 20Классификация комплексных соединений


по заряду комплекса
по виду лигандов
по составу внешней сферы

Слайд 21Классификация По заряду комплекса
[Cr(H2O)4]3+Cl3
[PtCl4(NH3)2]
K2[PtCl6]2-
[Cu(NH3)4]2+[PtCl4]2-

Слайд 22Классификация По составу внешней сферы
H2[PtCl6]
Na3[AlF6]
[Pt(NH3)2Cl2]
[Ag(NH3)2]OH

Слайд 23Классификация По виду лигандов
[Fe(H2O)6]SO4
K[Au(CN)4]
[Zn(NH3)4]Cl2
[CoCl(NH3)3(H2O)2](NO3)2

Слайд 24НОМЕНКЛАТУРА 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-

(NO3)- - нитро

Слайд 25НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
НАЗВАНИЯ АНИОНОВ:
Fe - феррат
Cu - купрат
Ag - аргентат
Au -

аурат

Hg - меркурат

Al - алюминат

Zn - цинкат

От латинского названия комплексообразователя с добавлением суффикса
-ат

Слайд 26тетра
гидроксо
цинкат
НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Na+2
4]
(OH)-
[Zn+2
натрия
[Cr+3
(H2O)0
6]
Cl-3
хлорид
аква
гекса
xрома (III)
K+2
[Hg+2
I-
4]
тетра
йодо
меркурат (II)
калия

Слайд 27НАЗОВИТЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Na3[AlF6]
Na[Al(OH)4]
K4[Fe(CN)6]
Гексафтороалюминат натрия
Тетрагидроксоалюминат натрия
Гексационоферрат (II) калия

Слайд 28НАЗОВИТЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
[Cu(NH3)4]SO4
Сульфат тетраамминмеди (II)
[Ag(NH3)2]Cl
Хлорид диамминсеребра
Хлорид гексааквахрома (III)
[Cr(H2O)6]Cl3

Слайд 29Ответ: K2[PtCl6]
Гексахлороплатинат (IV) калия
Нитрат хлоронитротетраамминкобальта (III)
Гексагидроксохромат (III) натрия
СОСТАВЬТЕ ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ
Ответ: [Co(NH3)4(NO3)Cl]NO3
Ответ:

Na3[Cr(OH)6]

Нитрат гексаамминникеля (II)

Ответ: [Ni(NH3)6](NO3)2

Слайд 30ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Лабораторный опыт.
Получение тетрагидроксоалюмината натрия
AlCl3+3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3 + NaOH

= Na[Al(OH)4]

Лабораторный опыт.
Получение гидроксида тетраамминмеди (II)
CuCl2+2NH3 +2H2O = Cu(OH)2↓+NH4Cl
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2

Слайд 31Химические свойства комплексных соединений
1. В растворе комплексные соединения ведут себя как

сильные электролиты, т.е. полностью диссоциируют на катионы и анионы.
[Pt(NH3)4]Cl2 = [Pt(NH3)4] 2+ + 2Cl –,
K2[PtCl4] = 2K+ + [PtCl4] 2–
[Cu(NH3)4]SO4 ↔ [Cu(NH3)4]2+ + SO42-

Слайд 32ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

2. Реакции по внешней сфере
FeCl3+K4[Fe(CN)6]→KFe[Fe(CN)6]↓+3KCl



[Cu(NH3)4]SO4+BaCl2→
→[Cu(NH3)4]Cl2+BaSO4↓

Слайд 33ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
3. Реакции с участием лигандов
[Cu(NH3)4]SO4+4HCl→4NH4Cl+CuSO4
4. Реакции по центральному иону
Обменные:
[Ag(NH3)2]Cl +

KI → AgI↓ + KCl + 2NH3
Окислительно-восстановительные:
2[Ag(NH3)2]OH+R-C=O
H
→2Ag↓+RCOONH4+H2O+3NH3

Слайд 345. Нагревание (термолиз) всех аммиакатов приводит к их разложению, например:
[Cu(NH3) 4]SO4  = CuSO4 +

4NH3 .

Слайд 35 Они связывают катионы металлов в различные биологически важные комплексные соединения.

Пример: Порфирины - азотосодержащие пигменты, входят в состав небелковой части молекулы гемоглобина, хлорофилла, ряда ферментов.


Медико-биологическое значение темы

Порфин

Многие вещества организма (аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, витамины, гормоны) являются активными лигандами.

Слайд 36Хлорофилл
Медико-биологическое значение темы

Слайд 37 Гемоглобин крови (HHb), выполняющий функцию переносчика кислорода, содержит гем-хелатный

комплекс порфирина с ионами Fe2+ (к.ч. =6), в котором осуществляется 4 связи. Одну связь Fe2+ образует с белком-глобином.

Гем

Глобин

Медико-биологическое значение темы

Слайд 38 В легких, где парциальное давление O2 высоко,

он присоединяется к Fe(II) на шестую координационную связь, а в тканях, из-за снижения парциального давления, кислород освобождается.
HHb + O2 HHbO2

Медико-биологическое значение темы

Гемоглобин оксигемоглобин




Слайд 39 Медико-биологическое значение темы

В условиях патологии лигандами могут быть другие

вещества - например угарный газ (CO).
Он образует с гемоглобином хелатный комплекс в 300 раз более устойчивый, чем с кислородом. Этим объясняется токсическое действие угарного газа на организм.

Слайд 40
B12 (Co[C62H88N13O14P])CN
B12 - это хелат Co3+ c порфирином
Медико-биологическое значение темы

Слайд 41 Медико-биологическое значение темы
Цитохром с в своей структуре содержит гем, является

компонентом дыхательной цепи митохондрий.

Металлоферменты - это комплексы металлов с белками.

Слайд 42 Гормон инсулин - хелат Zn2+ c белком.
Медико-биологическое значение темы

Слайд 43Написать уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения:

Слайд 44
Лиганды могут присоединяться к комплексообразователю посредством одного

или нескольких атомов, т.е.
лиганды обладают координационной емкостью - дентатностью.

Монодентатные лиганды присоединяются к комплексообразователю одним атомом и образуют одну координационную связь.
Например: H2O, NH3, Cl-, CN-, OH- и др.



Хелаты. Комплексоны

Слайд 45 Полидентатные лиганды присоединяются к комплексообразователю посредством нескольких

атомов.
Например: функциональные органические соединения.
Большое практическое значение имеют комплексоны – полидентатные лиганды, содержащие несколько функциональных групп и образующие прочные комплексы практически со всеми двухзарядными ионами металлов (Ca2+, Mg2+, Zn2+, Cu2+, Pt2+…).

Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Слайд 46Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
Н-р, комплексон -I:





содержит два атома азота.

За счет электронных пар этих атомов этилендиамин присоединяется к комплексообразователю двумя координационными связями.

Этилендиамин
En

Слайд 47

[Pt2+(Еn)2]2+
этилендиаминплатина (II)

Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Слайд 48[Co3+(Еn)3]3+
этилендиаминкобальт(II)

Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Слайд 49Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
Для удобства координации молекулы
полидентатных лигандов сворачиваются в циклы.

В
таких комплексах комплексообразователь зажат
«клешней» лигандов.
Комплексы, содержащие полидентатные лиганды, называются хелатами (от греч. chelate - клешня).

Термин «хелат»,
1920 г. Морган и Дрю

Слайд 50
Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры

Слайд 51Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
+2



хелат

Диэтилендиаминмедь(II)




Слайд 52 Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
Обычно хелаты гораздо устойчивее комплексных

соединений, содержащих монодентатные лиганды, т.к. комплексообразователь связан с лигандами несколькими донорно-акцепторными связями.
Наиболее известными комплексонами высшего порядка являются:
комплексон -II этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)
комплексон- III двузамещенная натриевая соль ЭДТА - Трилон Б: Na2[H2Tr]


Слайд 53 Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
 
 

Слайд 54 Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
Трилон Б широко используется в клиническом

анализе для титриметрического определения ионов Са2+ и Мg2+при определении жесткости воды. Максимальная дентатность такого лиганда равна 6.


Слайд 55 Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
Особый тип полидентатных лигандов представляет собой циклические

эфиры или краун-эфиры (от анг. crown - корона).
В них донорные атомы кислорода заключены в плоский цикл определенного размера.
Краун-эфиры содержат от 4 до 12 атомов кислорода (краун-4, краун-5 и т.д).
Полости краун-эфиров имеют строго определенные размеры. Поэтому краун-эфиры могут избирательно связывать ионы металлов, размеры которых близки к размерам полости.


Слайд 56Хелаты. Комплексоны. Краун-эфиры
Например, краун-4 избирательно образует комплекс с ионами Li+

+




С помощью краун-эфиров из организма выводятся некоторые токсичные элементы, например 90Sr, Cd2+, Tl+ и др.


Слайд 57СПАСИБО ЗА ВАШЕ ВНИМАНИЕ!

Похожие презентации

Металлы II, побочной подгруппы ПСХЭ 749
Крахмал. Строение вещества 361
Эфиры и жиры 428
Карбоновые кислоты и их функциональные производные 1037
Химическое равновесие 1417
Устойчивость дисперсных систем 493

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика