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

Углеводы 262
Химические реакции 415
Щелочноземельные металлы 457
Коррозия металлов 606
Агрегатные состояния вещества 300
Коррозия металлов 373

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