Kompleksained (1)

Q: Miks tekivad kompleksühendid?

Vastus leiad õppematerjalist: Kompleksained

Q: Mis on ühist vee ammoniaagi ja klooril?

Vastus leiad õppematerjalist: Kompleksained

Tallinna Tehnikaülikool - Keemia - Anorgaaniline keemia

4 HEA

Esitatud küsimused

Miks tekivad kompleksühendid?
Mis on ühist vee ammoniaagi ja klooril?

Põhimõtteliselt võib öelda, et kompleksühendid on sellised osakesed, mis moodustuvad, kui ühe aatomi või iooni ümber koguneb terve kari molekule, ioone või aatomeid. See osake (või pigem salapärane protsess, mis me kutsume aatomiks), kelle ümber kogunetakse, kannab nimetust KOMPLEKSIMOODUSTAJA ja neid molekule, ioone või aatomeid, mis teatud põhjustel tema ümber kogunevad, nimetatakse LIGANDITEKS. KOMPLEKSIMOODUSTAJAT nimetatakse tihti ka TSENTRAALAATOMIKS, isegi siis, kui ta tegelikult on ioon . Tsentraalaatomi ja ligandide sidemed on üldjuhul küllaltki tugevad ning nende ühiselt moodustunud kompleksil konkreetse geomeetria ning laeng. Tsentraalaatom ja ligandid on nagu üks tervik ja moodustavad kompleksi SISESFÄÄRI. Valemis eraldatakse sisesfäär alati nurksulgudega.

See, mitu ligandi ühe või teise tsentraalaatomiga seondub (seonduda saab) määrab ära kompleksi koordinatsiooniarvu. Üks ja sama tsentraalaatom võib enda juurde siduda erinava arvu ligande. See kõik sõltub tingimustest: keskkonna pH, liganide arv, ülekaal lahuseses, temperatuur, ligandide tüüp jne jne. Nt Cu(II) aatom võib seonduda sõltuvalt asjaoludest 2, 3 või 4 ligandiga.
Näide kompleksimoodustajast alumiinium(3+) ja ligandideks, milleks on selles näiteks vee molekuid.

Kompleksimoodustaja võib olla nii ioon kui ka neutraalne aatom, tavaliselt siiski ioon, enamikel juhtudel metalliioon, mis on eriti ergutatud looma sidemeid ka orbitaalide abil, mis on tal tühjad ja hübridiseerunud.

Kui sisesfäär ( kompleksioon ) oma negatiivset laengut, kogunevad omakorda tema ümber positiivsed ioonid ja kui sisesfäär on positiivse laenguga, kogunevad tema ümber anioonid .
Miks tekivad kompleksühendid?
Põhjuseid, mis ligandid seonduvad tugevalt kompleksimoodustaja (ehk tsentraalaatomi) külge, leidub palju. Üks lihtsam selgitus on koordinatiivsete sidemete tekkevõimalus. Koordinatiivsed sidemed on kovalentsete sidemetele teatud mõttes sarnase jõuvälja omadustega mõjud ühtede aatomite tühjade elektronorbitaalide ja teiste ergastunud vabade elektronpaaride vahel. Side tekib mitte uute elektronide juurdevõtul või äraandmisel, vaid enda elektronide ja tühjade orbitaalide „sünnipärasel” kokkusobimisel. Üks näide:
Mis on ühist vee, ammoniaagi ja klooril?
Neil kõigil on viimasel kihil väga energiarikkad vabad elektronpaarid. Neid kasutataksegi, et ühineda metalliiooniga, millest saab kompleksimoodustaja. Võtame näiteks alumiiniumiooni.
Tavalisel alumiiniumi aatomil on selline elektonkonfiguratsioon;
1s22s22p63s23px1
Al3+ tekkel loovutatakse kolm elektroni ja seega jäävad orbitaalid tühjaks. Orbitaalid on need jõumõjualad, millega tuum manipuleerib elektronide kindlat liikumist, olekut. Igal juhul peale kolme elektroni loovutamist on skeem selline:
1s22s22p6
Seega on tühjaks jäänud kolm orbitaali ja alumiiniumioon, nagu ka enamik siirdemetallidest ergastab tänu uutele energilistele olukordadele. Kui metall on loovutanud elektrone, siis ta ergastub ja loob täiesti uue kuju ja omadustega orbitaalid vanade orbitaalide kokkusulandamise teel. Uusi orbitaale kutsutakse HÜBRIIDORBITAALIDEKS .
Alumiiniumioon moodustab 6 uut hübriidorbitaali.
Ühest 3s, kolmest 3p ja kahest 3d orbitaalidest moodustub 6 täiesti uut väga energiarikast ÜHESUGUST tühja orbitaali. Nüüd juhtubki see, et vaba elektronparid nt vee molekuli hapniku peal satuvad alumiiniumi tühjade orbitaalidega vastasmõjusse ja liiguvad alumiiniumi tühjasesse obitaalidese, kiskudes kaasa oma ülejäänud aatomi, kes kelle tuum siiski neid vabu paare elektrone kinni hoiab. See tuleneb vabade elektronPAARIDE haistingust sidet moodustada:

Täituvad alumiiniumi tühjad hübriidorbitaalid
Kui ligandid liituvad metalliiooniga, siis lõpuks hakkab laeng kanduma tänu elektronide liikumisele alumiiniumi alumiiniumiooni positiivse iooni sisemuse poole, ent ei jää kuhugi otseselt püsima. Nad liiguvad ühelt ligandilt teisele, kord metallilt ligandidele ja vastupidi ning veel ka ligandilt ligandile. ÜHESÕNAGA MUUTUB STENTRAALAATOMI LAENG KOMPLEKSI KOGU SISESFÄÄRI ÜHTSEKS nn LAIALIMÄÄRITUD LAENGUKS. See märgitakse kandiliste sulgude taha.
Nüüd ongi tekkinud komplkeskatioon, heksaakvaalumiinium(3+): [Al(H2O)6]3+. Sellele katioonile võivad ligi tulla mitmed anioonid , mis iooniliselt sinna seonduvad. Nemad moodustavad ühendi välissfääri. Välissfääri võivad moodustada ka katioonid, juhul kui sisesfäär on negatiivse laenguga:
Näiteks, kui vask(2+)ioonile seonduvad kloriidioonid, on kogu sisesfääri laeng negatiivne (2–), sest negatiivseid kloriidioone mahtus rohkem kui vaskioon oleks saanud kompenseerida: vasem on neli tühja orbitaali ergastunud seisundis. Seega mahub neli negatiivset kloriidiooni temaga ühineda ja kogulaeng sisesfääril on +2-4= –2. Analoogne lugu on tetraklorokoobalt(2–)iooniga.
Loomulikult pole kooridnatiivse sideme moodustumine alati nii lihtne. Tegelikult esineb palju nüansse ja side ei pruugi olla kovalentse sideme sarnane. Paljusid olulisi nüansse kirjeldavad kvantmehhaanika seadused jm teooriad.
IAGL JUHUL, HEAD LIGANDID ON NEED, KELLEL ON VABA ELEKTRONPAAR :
Tuntumaid ligande:

Kui ligandid seonduvad kompleksimoodustajaga kasutades vaid üht oma „ kehaosa ” (üht aatomit enda molekulist) ja selle vaba elektronpaari siis nimetatakse sellist ligandidte süsteemi monodentaatseks: üks ligand moodustab tsentraalaatomiga vaid ühe sideme (Üks side ühe iga ligandi kohta). Kui aga üks ligand moodustab tsentraalaatomiga korraga mitu sidet, st kasutab korraga mitut elektropaari, et tekitada rohkem kui üks ühendus tsentraalaatomiga, siis kutsutakse sellist ligandi POLÜDENTAATSEKS. Sõnaliide POLÜ- asendatakse konkreetsel juhul liidetega BI-, TRI-, TETRA - jne vastavalt sellele, kui mitu sidet ligand kompleksimoodustajaga on teinud.

H
ead bidentaalsed liganid on näiteks need, millel on „peas” ja „sabaotsas” vabad elektronpaarid. Nt diamiinid jt.

KOMPLEKSÜHENDEID KLASSIFITSEERITAKSE LIGANDIDE OMADUSTE ALUSEL:

Kui kompleksühend dissotseerub suures ulatuses, siis on ta nagu tavaliste ühendite puhulgi, kui nad ioonideks lagunevad, head elektrolüüdid. Üldisel laguneb kompleksioon lahti sealt, kus on kõige intensiivsem iooniline side, mida on kerge lõhkuda. See esineb kompleksühendi välis –ja sisesfääri vahel, sisesfäär dissotserub väga väikseses ulatuses ja harva, kuna see on juba hästi püsiv süsteem, nagu omaette kaitstud punt .

Näiteid dissotseeruvast kompleksühendist:
Na3[Ag(SO4)2] → 3Na+ + [Ag(SO4)2]3–
Väga väga paljud kompleksühendid dissotseeruvad. Nagu eelpool mainitud toimub ka dissotsiatsioon järkjärguliselt II või ka III jne järgus, st dissotseeruna hakkab SISESFÄÄR, kuid juba dramaatiliselt vähemas hulgas. See kui palju täpselt mõni kompleksühend erinevates järkudes dissotseerub , näitab ühendi püsivust: mida suurem on kõikides järkudes (eriti kõrgemates järkudes) toimuv dissotsiatsioon , seda ebapüsivam on kompleks . Kompleksühendite dissotsiatsioon on tasakaaluprotsees: ioone tuleb lahusesse seni kaua, kuni teatud tingimustes tekib sellele ühendile soodne olukord, rohkem pole vaja lahusesse ioone anda.
[AgI3] sisesfääri dissotsiatsioon:
[Ag(SO4)2]3– dissotsiatsioon:
[Ag(SO4)2]3– Ag(SO4)– + SO42–
Ag(SO4)– Ag+ + SO42–

LAHUSES ON NII DISSOTSEERNUD KUI KA SISSOTSEERUMATA OSAKESI TEATUD TASAKAALUSLISES KOGUSES.

Mingi järgu dissotsiatsiooni tasakaalukonstant on dissotseerunud ioonide kontsentratsioonide (aktiivsuste) korrutise jagatis dissotseerumata ioonide kontsentratsiooniga (aktiivsustega). Seejuures igas järgus võrreldakse SELLE JÄRGU SISEST dissotseerunud vormi ja dissotseerumata vormi.

Üldine dissotsiatsiooni konstant iseloomustab aga kompleksi üldist püsivust või tegelikult ebapüsivust ja seetõttu nimetatakse seda ka kompleksühendi ebapüsivuskontsandiks. See leitakse siis, kui korrutatakse kõikide järkude dissotsaitsiooni saaduste (molekulide või ioonide) kontsentratsioonid (aktiivsused) kokku ja jagatakse kompleksi üleüldise dissotseerumata vormi kontsentratsioonidega (aktiivsusega), sest neid on kindlasti lahuses teatud tingimustes konkreetses koguses ja nad on justkui mõõdupuuks. Igal juhul ei tohi siinkohal unustada, et iga MOLEKUL või ioon, mille akiivsuse suhet dissotseerumata vormiga leidma hakatakse, pannakse sellesse astmesee, mis vastab tema koefitsendile ÜLDISES kokkuvõtlikus dissotsiatsioonivõrrandis.
Näiteks:
Üldine kokkuvõtlik võrrand:
[Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3
Üldine ebapüsivuskonstant:
Lahuses on alati kuigipalju on hõbeioone, kuigipalju [Ag(NH3)2]+ ioone ja tema lagunemissaaduseid: ja NH3 osakesi, samas on kuigipalju teisest järgust tulnud NH3 molekule. Tihti kasutatakse ebapüsivuskonstantide asemel nende negatiivseid kümnendlogaritme puhtalt mugavuse pärast.

Keemilistest omadustest tasub põgusalt mainida loogilist seaduspärasust: üks kompleksosake vahetab keemilisel reaktsioonil ligande teise kompleksühendiga siis, kui tekib uus kompleksühend, mis oli eelmistest püsivam, VÄIKSEMA EBAPÜSIVUSKONTSANDIGA, kusjuures kõrvalsaadused võivad olla igasugused, olenevalt ainetest ja tingimustest.
Kui kompleksühendi lahusesse viia selliseid ioone, millega kompleksi koosseisus olevad ioonid annaksid rasklahustava ühendi, siis laguneb kompleksühend lihtsamateks sooladeks ja sademesse tuleb ühend, mis tekkis lisatud ioonide reageerimisel kompleksi juurde kuuluvate ioonidega.
Igal juhul on reegel: kompleksühend reageerib, kui võimaliku saaduse lahustuvuskorrutis (Ks) on palju väiksem kompleksi ebapüsivuskonstandist(K1-2).

.DOC Laadi alla originaalfail 5 lk · .doc · 91 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 5 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2009-01-26 Kuupäev, millal dokument üles laeti

91 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Janka Õppematerjali autor

Kompleksained, kompleksmoodustajad ligandid jne, kõik ilusti selgitatud, mis on mis, ühendite klassifitseerimine, näited, arvutused

anorgaaniline keemia ligandid kompleksühendid dissotsiatsiooni aste

Sarnased õppematerjalid

doc

Kompleksühendid

CN-, SCN- jt; b) üheaatomilised negatiivse laenguga väiksema oksüdatsiooniastmega ioonid nagu O2-, S2-, Se2-, N3- jt; c) neutraalsed molekulid nagu H2O, NH3, CH3OH, C2H5OH, NH2OH, amiinid RNH2 jt; d) kaheprootoniliste hapete anioonidest S2O32- (:SSO32), CO32 (:OCO22), SO42- (:OSO32) jt. Bidentaatsete ligandide hulka kuuluvad näiteks oksalaatioon C2O42- (:OOCCOO:), etüleendiamiin :NH2-CH2-CH2-H2N: jt. Plaatina(II) kompleks bidentaatse liganditega bis(etüleendiamiin)plaatina(2+)-iooni [Pt(en)2]2+ näitel: 2 Kompleksühendite klassifitseerimiseks kasutatakse kas ligandide nimetusi või omadusi. Kasutamist on leidnud alljärgnevad üldnimetused: c) akvakompleksid ligandiks on H2O molekulid; b) atsiidokompleksid ligandiks on hapete dissotsiatsioonil moodustuv anioon; a) ammiinkompleksid ligandiks on NH3 molekulid;

Keemia alused ii

doc

Analüütline keemia vol5

Ekvivalentpunkt Peale ekvivalentpunkti Peale 35,00 ml titrandi lisamist Asendades need väärtused tingliku püsivuskonstandi avaldisse, saame Tiitrimist mõjutavad tegurid *pH mõju tiitrimiskõvera kujule Ca ioonide tiitrimisel EDTAga; mida suurem pH seda suurem tiitrimiskõvera hüpe; *Komplekside püsivuse mõju tiitrimiskõvera kujule , näide erinevate metallide katioonide tiitrimisest EDTA ga pH 6 juures. Mida püsivam kompleks, seda suurem tiitrimiskõvera hüpe Indikaatorid * 200 orgaanilist ühendit orgaanilised vaigud, mis moodustavad kelaate metalliioonidega. Need on intensiivse värvusega. *MIn + HY3= HIn2 + MY2 ET00 Mureksiid In + Me2+= MeIn+ Ksülenooloranz kompleksid metalliioonidega on punased Indikaatorid *Kalmagiit * Eriokroommust T, ET00 Indikaatorid *Arsenazo I *NASHappelises keskkonnas punakasvioletne, punane pH 3,5;Kollased kompleksid Cu, Zn, Pb ioonidega Tiitrimismeetodid EDTAga

Keemia

docx

Keemia alused KT 4

Selgitage kompleksühendite struktuuriga seotud mõisteid: kompleksimoodustaja, ligandid, sise- ja välissfäär, koordinatsiooniarv. [Cu(H2O)6]2+ ongi tüüpiliseks näiteks kompleksist osakesest, mis koosneb tsentraalsest metalliaatomist ja sellega koordinatiivse kovalentse sidemega (doonoraktseptorsidemega) seotud molekulidest või ioonidest. Kompleksühend või ka koordinatiivühend on rangelt võttes neutraalne ühend, mille koostisesse kuulub vähemalt üks kompleks. Keskne metalliaatom võib kompleksis olla neutraalne, nt [Ni(CO)4], või katioonina, nt K4[Fe(CN)6]. Kompleksühendid on keemias ja elus äärmiselt olulised: hemoglobiin, klorofüll, paljud ensüümid on kompleksühendid. Kompleksimoodustaja- Tsentraalne aatom Ligandid- Molekulid või ioonid, mis liituvad kompleksi moodustumisel tsentraalse metalliiooniga. Lihtsamatel juhtudel on ligande ühe tsentraalaatomi ümber 4 või 6. Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe kovalentse sideme

Keemia

docx

Kompleksühendid

1. Töö eesmärk: Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon; amiinkomplekside saamine ja omadused; atsiidokompleksid; hüdroksokomplekside saamine ja omadused; kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist; tuntumaid kompleksioonidele iseloomulikke reaktsioone(anioonide ja katioonide tõestamine lahuses); komplekside püsivus. 2. Töövahendid: Katseklaasid, elektripliit 3. Kompleksühendid Kompleksühend koosneb tsentraalaatomist kompleksimoodustajast ja mille ümber on koordineerunud kas neutraalsed molekulid, aatomid või ioonid, milliseid kõiki nimetatakse ligandideks. Tsentraalaatom koos ligandidega moodustavad kompleksühendi sisesfääri. Ligandide arv on määratud kompleksimoodustaja koordinatsiooniarvuga, millised on tavaliselt 2...6. Seejuures ühe ja sama elemendi aatomid võivad omada erinevaid koordinatsiooniarve sõltuvalt oksüdatsiooniastmest. Kompleksühendi välissfääri võivad moodustada positiivse laenguga ioonid juhul, kui k

Anorgaaniline keemia

doc

Eksperimentaalne töö 2

Sai lisatud tsingigraanul, kui alustasin katset 2.2b. Igal juhul kattus tsingitükk vasega, sest tsink lahkus lahusest ioonidena jättes suurema redokspotsensiaaliga metallile elektronid, millega ühinedes muutus vask metalliliseks aatomiks ja sadestus sinna samasse, kust sai elektronid: tsingi pinnale: CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu 2.2 Eelmises katses 2.1.a tekkinud vase ammiinkompleksi sisaldav selge lahus jagada võrdselt kahte katseklaasi. a) ühte katseklaasi lisada 10 tilka 2 M NaOH lahust. Kas kompleks laguneb ja tekib Cu(OH) 2 sade? Sade tõesti tekkis, sest formeerus püsivam ühend vask(II)hürdoksiid, mis oligi see sinakas sade, mis katseklaasi põhja rändas. Vask(II)hüdroksiidi lahustuvuskorrutis on oluliselt väiksem antud kompleksühendi ebapüsivuskontsandist: [Cu(NH3)4](OH)2 + NaOH Cu(OH)2+NaOH + 4NH3 b) teise katseklaasi panna üks Zn graanul ja võrrelda katset ~ 20 min jooksul katsega 2.1.d. Kas tsingi pinnale tekib vasekiht mõlemas katseklaasis? Põhjendada.

Anorgaaniline keemia

doc

Keemia eksami spikker

1) Keemia põhimõisteid ja seadusi. vastavalt pöörlemissuunale. Kaks arvulist väärtust 1/2; +1/2. kirjutamisel nurk sulgudesse. Kui sisesfäär annab positiivset 1.1 Massi jäävuse seadus suletud süsteemi mass ei sõltu Aatomite eletronkihtidemahutavust iseloomustab: laengut on ta kompleks katioon, negatiivse laenguga, kompleks toimuvatest protsessidest selles süsteemis. Keemilise reaktsiooni 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt anioon ja võib olla ka neutraalne. Kompleks ioonide laengu võrrandi kirjutamisel avaldub seadus selles, et reaktsiooni ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad

Keemia

pdf

Rakenduskeemia kordamisküsimused

3 °C, Pb 327.46 °C,Sn 231.93 °C ja Cd 321.07 °C. • Kasutamine: Joodisena, tulekaitsesüsteemide sulavandurina, vedelas olekus soojusvahetajana. 21. Kompleksühendid. + 23. Millest sõltub kompleksühendi värvus? + 24. Kompleksühendite teke. + 25. Looduslikus vees komplekse moodustavad ligandid. Mis on kompleks- Kompleksühend või ka koordinatiivühend on rangelt võttes neutraalne ühend, mille ühend? koostisesse kuulub vähemalt üks kompleks. Kuidas tekivad? Keemilist protsessi, mille tagajärjel tekivad kompleksühendid, nimetatakse kelaatumiseks. Kompleksühendid moodustuvad, kui ühe aatomi või iooni ümber koguneb hulk molekule, ioone või aatomeid. Keskne osake (aatom) kannab nimetust kompleksimoodustaja ja molekule, ioone või aatomeid, mis tema ümber kogunevad, nimetatakse ligandideks

Rakenduskeemia

doc

Keemia alused KT4

Kompleksimoodustaja keskne metalliaatom, võib olla neutraalne või katioonina. Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustamisel tsentraalse metalliiooniga nim ligandideks. Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri ehk sisesfääri. Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv, levinumad on 4 ja 6. Välissfäär - nurksulgudest väljaspool. Kui kompleks on laenguta, siis välissfääri ei moodustu. 2. Andke d-metalli kompleksühendile nimetus, kui valem on antud. - 3. Kirjutage d-metalli kompleksühendi valem nimetuse järgi. - 4. Kirjeldage polüdentaatseid ligande mõne näite abil. Mis on kelaadid? Mõned ligandid annavad metalliga rohkem kui 1 sideme. Vastavalt antavale sidemete arvule nim neid bi-, tri-, jne dentaatseteks (hambulisteks) ligandideks. Etüleendiamiini mõlemad otsas on lämmastikud, mille on vabad elektronpaarid. Tris?

Keemia alused

Rohkem sarnaseid