5.loeng Kompleksonomeetria Kompleksimoodustamise reaktsioonid Mõisted Ligand Koordinatsiooni arv Kompleksimoodustaja Kompleksonomeetria mõiste Kelaat Dentaatsus : unidentaatne ligand, didentaatne ligand, tridentaatne, tetradentaatne, pentadentaatne, heksadentaatne Kompleksühendite mõiste *Ühendite klass, kus iooni või molekuli moodustavate osakeste (ioonide, aatomite, radikaalide, molekulide)vaheline keemiline side on tekkinud doonoraktseptor mehhanismi järgi. *Kompleksimoodustaja tsentraalaatom, mis on võimeline koordinatiivselt siduma kindla arvu ioone või molekule, d ja f elemendid;
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.
Konsentratsioonide suhetest. Nõrkade hapete tiitrimiskõverad tugeva alusega: Karbonaatide tiitrimiskõverad NaCO3+HCl Neutralisatsiooni tiitrmise kasutamine: 1)Üldleelise määramine 2)Leelise määramine 3)Vee kareduse määramiseks 4)Lämmastiku määramiseks 5)Vabad happed Kompleksimoodustamise reaktsioonid, põhimõisted: Ühendite klass, kus iooni või molekuli moodustavate osakeste vaheline keemiline side on tekkinud doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Kompleksimoodustaja- tsentraalaatom, mis on võimeline koordinatiivselt siduma kindla arvu ioone või molekule, d ja f elemendid; Ligand- tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed, aatomid, ioonid või molekulid milledel on vaba elektronpaar millega ta moodustab kovalentse sideme katiooniga Koordinatsiooniarv- iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; s.o. kovalentsete sidemete arv, mida on võimeline moodustama elektrondoonoritega;2-6, levinumad 4 ja 6
Tiohapped tekivad O aatomi asendusel S aatomiga. Oksiidid: Rühma O-O sisaldavad oksiidid on peroksiidid. H2O2 vesinikperoksiidid; Na2O2 naatriumperoksiid; O3- osoniidid; O2- hüperoksiidid. Soolad: Kristallveega soolad hüdraat. Vesiniksoolad aat. Kordinatiivühendid e. Kompleksühendid: S2- tio-, sulfido-, CH3COO- atsetato-, O2- okso-, NH2- amido-, (asanido-), H2O akva-, CO karbonüül-, NH3 ammiin-, H2S sulfaan-. Komplekskatiooniga kompleksimoodustaja nimetus eestikeelne. Kompleksaniooniga komleksimoodustaja ladinakeelsele tüvele lisatakse lõpp aat. KOORDINATIIVÜHENDID - Valemites eristatakse koordinatiivne rühm nurksulgudega. Cu+ 2,4; Ag+ 2; Au+ 2,4; Fe2+ 6; Co2+ 4,6; Ni2+ 4,6; Cu2+ 4,6; Zn2+ 4; Pt2+ 4; Al3+ 4,6; Sc3+ 6; Cr3+ 6; Fe3+ 6; Co3+ 6; Au3+ 4; Pt4+ 6. :NH2(CH2)2H2N: ehk (en) etüleendiammiin ehk [Pt(en)2]2+ ; (COO)22- (:OOC-COO:)2- ehk (ox) oksalato- [Cr(ox)2(H2O)2]-.
NH4, see kogutakse happesse ja tiitritakse, Ammooniumsoolad Nitraadid ja nitritid Karbonaadid ja nende segud- NaOH, Na2CO3, NaHCO3; Orgaanilised funktsionaalrühmad- Karboksüül ja sulfoonhappe rühmad, amiinid, estrid, hüdroksüülrühmad, karbonüülrühmad. Kompleksimoodustamise reaktsioonid, põhimõisted- Ühendite klass, kus iooni või molekuli moodustavate osakeste (ioonide, aatomite, radikaalide, molekulide) vaheline keemiline side on tekkinud doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Kompleksimoodustaja- tsentraalaatom, mis on võimeline koordinatiivselt siduma kindla arvu ioone või molekule, d ja f elemendid; Ligand- tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed, aatomid, ioonid või molekulid milledel on vaba elektronpaar (H2O, NH3, halogeniidioonid, CO), millega ta moodustab kovalentse sideme katiooniga Koordinatsiooniarv- iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; s.o.
-teatud kogusele tiitritavale lahusele (A) lisatakse liias titrandi (T) lahust; titrandi liig tiitritakse tagasi teise teadaoleva kontsentratsiooniga ainega (B), mis reageerib hästi titrandiga, kuid ei lagunda analüüdi ja titrandi reaktsioonil moodustunud produkti (P). skeem: A + Tliias = P + Tliig Tliig + B = Q kaudne tiitrimine kui titrant ei reageeri analüüsitava ainega. (eelkõige kompleksonomeetrias) - titrandi (T) ja nõrgema kompleksimoodustaja (B) vahelise reaktsiooni produktiga (Q) pannakse reageerima tiitritav lahus (A, peab olema tugevam kompleksimoodustaja); määratakse eralduva nõrgema kompleksimoodustaja (B) hulk. skeem: A + Q = P + B B+T=Q 10. Standardlahused ja nõuded standardlahustele. Püsiv, et tema kontsentratsiooni peaks määrama ainult üks kord; Kiire reaktsioon analüüdiga; Täielik reaktsioon analüüdiga; Selektiivne keemiline reaktsioon, kirjeldatav ühe võrrandiga 11
Sel põhjusel kulgevad reaktsioonid selle aine tekke suunas lõpuni, mis mingil põhjusel väljub tegeliku reaktsiooni sfäärist. 3. Rõhu suurendamine põhjustab kontsentratsiooni tõusu süsteemis. 4. Temperatuuri tõustes nihkub tasakaal endotermilise reaktsiooni korral saaduste tekkimise suunas, eksotermilise reaktsiooni korral saaduste vähenemise suunas. III RIDA 1. Kompleksühendite sisesfäär: ehitus, sfäärilisus sisesfäär koosneb kompleksimoodustajast ja ligandidest. kompleksimoodustaja on tsentraal-aatom, mis on võimeline endaga liitma kindla arvu teisi osakesi ja siis ligand ongi see ioon või molekul, mis kompleksimoodustaja ümbrusesse paigutub. ta peaks seal kindlale kohale minema, mitte suvaliselt asuma. ja siis välissfäär omab sisesfääriga vastasmärgilist laengut ja koosneb ioonidest ning sise- ja välissfääri vahel on elektrostaatilised jõud. 2. Litosfäär(koostis) Ülemine vahevöö + maakoor. Suhteliselt õhuke (5 - 70 km)
füüsikalises tähenduses määrab elemendile iseloomulikud omadused tema tuumas leiduvate prootonite arv. Ühe elemendi isotoope eristatakse tuumas leiduvate neutronite arvu järgi. 2. 22,4 ja 22,7 mol/l mis määrab nende vahe? V: Gaasi ruumalakonstandid normaal- ja standardtingimustel, nende vahe määrab erinevus rõhus: 22,4 puhul on rõhuks võetud 101,3 kPa, 22,7 puhul aga 100kPa 3. mis on kompleksühendi ebapüsivuskonstant, koordinatsiooni sisesfäär v:Tsentraalaatom ehk kompleksimoodustaja seab endaga talle iseloomuliku arvu ligande, mis moodustavad koordinatsioonisfääri. Neutraalne sisesfäär dissotsieerub (laguneb) lahuses vähesel määral. Koordinatsiooni sisesfäär kirjutatakse valemis nurksulgudesse. See võib olla kas elektroneutraalne või omada positiivset või negatiivset laengut (kompleksanioon või -katioon). Kompleksühendi sisesfäär on üldiselt püsiv ja seda püsivust iseloomustatakse ebapüsivuskonstandiga.
"Keemia alused" 4. kontrolltöö Küsimused, mis on toodud kaldkirjas, ei tule kontrolltöösse, kuid võivad esineda eksamiküsimustes. 1. Kirjeldage d-metallide kompleksühendite struktuuri mõne näite abil. 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.
Teooria kompleksühendid Kompleksühend koosneb tsentraalaatomist kompleksimoodustajast, millel on üks või teine oksüdatsiooniaste ja mille ümber on koordineerunud kas neutraalsed molekulid, aatomid või ioonid, milliseid kõiki nimetatakse ligandideks. Tsentraalaatom koos ligandidega moodustavad kompleksühendi sisesfääri. Valemis eristatakse sisesfäär nurksulgudega. Ligandide arv on määratud kompleksimoodustaja koordinatsiooniarvuga, millised on tavaliselt 2...6. Seejuures ühe ja sama elemendi aatomid võivad omada erinevaid koordinatsiooniarve sõltuvalt oksüdatsiooniastmest. Näiteks Cu(I) 2, Cu(II) 2, 3, 4 ja 6, Al(III) 3, 4 ja 6, Zn(II) 2, 3 ja 4, Fe(III) 2, 3, 4 ja 6. Kompleksühendi välissfääri võivad moodustada positiivse laenguga ioonid juhul, kui kompleksioon omab negatiivset laengut (kompleksanioon), negatiivse laenguga ioonid juhul,
1. Kirjeldage d-metallide kompleksühendite struktuuri mõne näite abil. 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 (doonor-aktseptorsidemega) seotud molekulidest või ioonidest. 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
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 kompleksioon omab negatiivset laengut (kompleksanioon), negatiivse laenguga ioonid juhul, kui kompleksioon omab positiivset laengut (komplekskatioon). Välissfäär võib ka puududa ja
13 Siiri Velling (Tartu Ülikool), 2011 Tagasitiitrimine - kui reaktsioon aeglane ja tiitrimise lõpp-punkti on raske määrata, siis · lisatakse titrant liias ja · titrandi liig määratakse tiitrimisel teise reagendiga. Asendustiitrimine · Proov peab sisaldama tugevamat kompleksimoodustajat · Proovi tiitritakse titrandi ja nõrgema kompleksimoodustaja reaktsiooni produktiga · Leitakse eralduva nõrgema kompleksimoodustaja hulk Potentsiomeetriline tiitrimine indikaator- ja võrdluselektroodi vaheline potentsiaali muutus sõltub lisatud titrandi ruumalast
Ühendite klass, kus iooni või molekuli moodustavate osakeste (ioonide, aatomite, radikaalide, molekulide) vaheline keemiline side on tekkinud doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Koordinatiivühend on elektriliselt neutraalne ühend, mille koostises olevatest ioonidest vähemalt 1 on kompleks. Ligand - tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed, aatomid, ioonid või molekulid milledel on vaba elektronpaar (H2O, NH3, halogeniidioonid, CO) Koordinatsiooniarv- iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; 2- 10, levinumad 4 ja 6, ligandide arv Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. 1. Koordinatiivühendite nomenklatuur vt eelmist küsimust 2. Amorfsed ained. Klaas üleminekuvorm vedelike ja tahkete kristallide vahel;
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. Kompleksimoodustajat nimetatakse tihti ka tsentraalaatomiks (ka siis kui ta tegelikult on ioon). Kompleksimoodustaja võib olla nii ioon kui ka neutraalne aatom (tavaliselt siiski ioon, enamikel juhtudel metalliioon), mis on eriti ergutatud looma sidemeid ka orbitaalide abil
tsentraalaatomist), mille külge on koordinatiivsete kovalentsete sidemetega seotud mitu molekuli või iooni, nt [Cu(H2O)6]2+. Ligandideks nimetatakse Lewisi aluseid, mis on seotud tsentraalse d-metalliga kompleksis. Kompleksi moodustavad Lewisi hape (metalli aatom või ioon) ja mitu Lewisi alust I don't want to know the answers, I don't need to understand (ligandid). Paljud kompleksid ja koordinatsiooniühendid esinevad isomeeridena. Kompleksimoodustaja (võib olla neutraalne, nt [Ni(CO)4], või katioonina, nt K4[Fe(CN)6]). metalliiooniga.Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe kovalentse sideme. Nt vask(II)iooni heksahüdraat [Cu(H2O)6]2+, mis annab vasesoolade lahustele iseloomuliku sinise värvuse ja nagu toodud valemist järeldub, on: kindla koostisega, kindla kujuga, kindlate omadustega. Seda ühendit võib vaadelda Lewis'i happe (Cu2+) ja aluse (H2O) reaktsiooni saadusena. Sellised
Kroomi nagu teistegi siirdemetallide üheks omaduseks on kompleksühendite moodustamine. Metalli katioon on seejuures kompleksi moodustajaks e. tsentraaliooniks, mis seob endaga kas vastasnimelised ioonid või neutraalsed molekulid. Neid osakesi nimetatakse ligandideks. Neil molekulidel peab olema vabu elektronpaare ja nad moodustavad tsentraalaatomi ümbere sisesfääri. Igale kompleksimoodustajale on iseloomulik kindel ligandide arv ehk koordinatsiooniarv. Kroom(III) korral on see kuus 6-. Kompleksimoodustaja (antud juhul kroom) ja ligandide vahel tekib koordinatiivne side ehk doonor aktseptorside. Moodustub sarnane side kovalentse sidemega, aga tekke mehhanism on erinev: Üks aatom (doonor) annab oma vaba elektronpaari teise aatomi (aktseptori) tühjale orbitaalile ja selle tagajärjel moodustub ühine elektronpaar doonor-aktseptor mehhanismi järgi. Selgituseks saab kasutada ammooniumiiooni tekkemehhanismi. H H
annaabi.ee 
