ANORGAANILINE KEEMIA I: LABORATOORSE TÖÖ PROTOKOLL Robert Ginter - 142462MLGBII Praktikum V 1 TÖÖ 12: KOMPLEKSÜHENDID 1 Katse 3A Töö eesmärk: Kompleksioonide saamine. Töö vahendid: TAP pesa, pipett, Elavhõbe(II)nitraat, KI lahus. Töö käik: TAP pessa pipeteerida 2-3 tilka 0,5M elavhõbe(II) nitraadi lahust ja lisada sellele tilkhaaval 1,0 M KI lahust, kuni algul tekkiv sade HgI2 lahustub kompleksiooni [HgI4]2- tekke tõttu. Koostada reaktsioonivõrrand. Arvutused: Hg(NO3)2 + 2KI 2KNO3 + HgI2 HgI2 + 2KI [HgI4]2- + 2K+ 1.1.1 Katse 4 Töö eesmärk: Kompleksanioonide saamine
ANORGAANILINE KEEMIA I: LABORATOORSE TÖÖ PROTOKOLL Robert Ginter - 142462MLGBII Praktikum V 1 TÖÖ 12: KOMPLEKSÜHENDID 1 Katse 3A Töö eesmärk: Kompleksioonide saamine. Töö vahendid: TAP pesa, pipett, Elavhõbe(II)nitraat, KI lahus. Töö käik: TAP pessa pipeteerida 2-3 tilka 0,5M elavhõbe(II) nitraadi lahust ja lisada sellele tilkhaaval 1,0 M KI lahust, kuni algul tekkiv sade HgI2 lahustub kompleksiooni [HgI4]2- tekke tõttu. Koostada reaktsioonivõrrand. Arvutused: Hg(NO3)2 + 2KI 2KNO3 + HgI2 HgI2 + 2KI [HgI4]2- + 2K+ 1.1.1 Katse 4 Töö eesmärk: Kompleksanioonide saamine
Nii on kompleksühendi [Ag(NH3)2]Cl vesilahuses [Ag(NH3)2]+ ja Cl- ioonid, H2[AgI3] vesilahuses H+ ja [AgI3]2- ioonid jne: [Ag(NH3)2]Cl [Ag(NH3)2]+ + Cl H2[AgI3] 2H+ + [AgI3]2 Lisaks ülaltoodud ioonidele on esimeses lahuses veel [Ag(NH3)]+ ja Ag+ ioone, ja teises lahuses [AgI2]-, I ja Ag+ ioone ning dissotsieerumata hõbejodiidi, kuid oluliselt väiksemas kontsentratsioonis. Nende osakeste olemasolu on tingitud kompleksioonide endi vähesest dissotsiatsioonist. [Ag(NH3)2]+ dissotsiatsioon kulgeb järgmiselt: [Ag(NH3)]2 [Ag(NH3)]+ + NH3 (1) [Ag(NH3)]+ Ag+ + NH3 (2) ja [AgI3]2- dissotsiatsioon: [AgI3]2- [AgI2]- + I- (1) [AgI2]- AgI + I- (2) AgI Ag+ + I- (3)
Põhimõisted *Koordinatsiooniarv iga kompleksimoodustaja võib siduda tüüpilise arvu ligande, sõltub ligandist; s.o. kovalentsete sidemete arv, mida on võimeline moodustama elektrondoonoritega; *26, levinumad 4 ja 6 *Koordinatsioonisfäär moodustub ligandidest; *Sisesfäär kompleksimoodustaja koos ligandidega,valemis kirjutatakse nurksulgudesse;neutraalne, positiivne komplekskatioon,negatiivne kompleksanioon. *Välissfäär kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid Kelaadid al.1945 *Kompleksonomeetria tiitrimeetria meetod, mis põhineb kompleksimoodustamise reaktsioonidel; *Kelaat on tsükliline kompleksühend,milles kompleksimoodustaja on moodustanud sideme ühe ligandi 2 või enama doonorrühmaga (rühm kus on vaba elektronpaar); Didentaatne ligand (ka bidentaatne) Didentaatsed ligandid 1,10-fenantroliin Tiitrimine aminopolükarboksüülhapetega
c) akvakompleksid ligandiks on H2O molekulid; d) hüdroksokompleksid ligandiks on OH- rühmad. Tugev kompleksühendist elektrolüüt dissotsieerub ioonideks nagu mistahes tugev elektrolüüt. Nii on kompleksühendi [Ag(NH ) ]Cl vesilahuses [Ag(NH ) ]+ ja Cl- ioonid. 3 2 3 2 [Ag(NH3)2]Cl [Ag(NH3)2]+ + Cl- Lisaks ülaltoodud ioonidele on esimeses lahuses veel [Ag(NH3)]+ ja Ag+ ioone. Nende osakeste olemasolu on tingitud kompleksioonide endi vähesest dissotsiatsioonist. [Ag(NH3)2]+ dissotsiatsioon kulgeb järgmiselt: [Ag(NH3)2]+ [Ag(NH3)]+ + NH3 + + 3 3 [Ag(NH )] Ag + NH Kuna kompleksioonide dissotsiatsioonireaktsioonid on tasakaalureaktsioonid, saab määrata nende reaktsioonide tasakaalukonstante, milliseid antud juhul nimetatakse astmelisteks ebapüsivuskonstantideks. Avaldised viimaste arvutamiseks ja nende suurused on alljärgnevad. Ioonile [Ag(NH3)2]+:
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 Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. Välissfäär- kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid Kompleksonomeetriline tiitrimine: Tiitrimeetria meetod, mis põhineb kompleksimoodustamise reaktsioonidel; Kelaat on tsükliline kompleksühend, milles kompleksimoodustaja on moodustanud sideme ühe ligandi 2 või enama doonorrühmaga. Dentaatsus - sidemete arv, mille ligand annab katiooniga Titrandid kompleksonomeetrias: Enamasti aminopolükarboksüülhapped EDTA - Etüleendiamiintetraetaanhape ehk kompleksoon II
Töö eesmärk Kaksiksoola ja kompleksühendi dissotsiatsioon; Amiinikompleksi saamine ja omadused; Atsiidokompleksid; Akvakompleksid; Hüdroksokomplekside saamine ja omadused Kompleksühendid, mis koosnevad komplekskatioonist ja kompleksanioonist; Tundumad kompleksioonide iseloomulikud reakstioonid; Komplekside püsivus. Kasutatavad ained ja katsevahendid FeNH4(SO4)2; 1 M H2SO4; NH4SCN; konts. NaOH; BaCl; K3[Fe(CN)6]; 0,25 M CuSO4; 0,5 M NH3H2O; 6M NH3 H2O; 0,2 M NaOH; 0,5 M NH4Cl ; Zn graanulid; 2 M NaOH; 0,2 M NiSO4; 0,2 M NaCl; AgNO; 3 2 küllastatud NaCl; Co(NO ) ·6H2O kristallid; atsetoon; 0,2 M 3 3 3 2 2 4 3 3 2
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 Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. Välissfäär- kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid Kompleksonomeetriline tiitrimine-tiitrimeetria meetod, mis põhineb kompleksimoodustamise reaktsioonidel; Kelaat on tsükliline kompleksühend, milles kompleksimoodustaja on moodustanud sideme ühe ligandi 2 või enama doonorrühmaga (rühm kus on vaba elektronpaar). Dentaatsus - sidemete arv, mille ligand annab katiooniga Titrandid kompleksonomeetrias- enamasti aminopolükarboksüülhapped
tekkida sellest, et teisel katsel me ei loksutanud naatriukhüdroksiidi lahust ja kaks komponenti ei olnud omavahel piisavalt segunenud. Katse 2. A Üldkareduse määramine Töö eesmärk: Vee kareduse määramine mahtanalüüsi abil. Töö käik: Määratakse üldine kaltsium- ja magneesiumioonide sisaldus mgmol x dm3. Määramiseks kasutatakse nende ioonide võimet moodustada püsivad kompleksühenid orgaanilise ühendi triloon-B molekulidega. Nimetatud ühend kuulu kompleksioonide rühma. Meetodiks on mahtanalüüs, mille puhul mõõdetakse büreti abli kompleksi moodustamiseks kuluva triloon-B maht 0,1 cm3 täpsusega. Katse. Ppeteerida 100 cm3 vett, lisada 5cm3 NH4Cl, NH3 x H2O, ph (9,7) puhverlahust*, väike kogus (ca 0,1 g ) Indikaatorit ET00 ja tiitrida 0.05 M EDTA lahusega aeglaselt kuni lahuse punase värvuse muutumiseni siniseks. Arvutada üldkaredus tiitrimiseks kulunud EDTA lahuse ruumala kaudu ühikutes mgmol dm-3 ehm mol x 10-3 dm-3: x (mgmol dm-3)
32. Kompleksimoodustamise reaktsioonid, põhimõisted. 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 Koordinatsioonisfäär- moodustub ligandidest; Sisesfäär- kompleksimoodustaja koos ligandidega, valemis kirjutatakse nurksulgudesse; neutraalne, positiivne- komplekskatioon, negatiivne- kompleksanioon. Välissfäär- kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid Ligand tsentraalaatomi ümber paigutunud osakesed, millel on vaba elektronpaar. Moodustab kovalentse sideme katiooniga. 33. Kompleksonomeetriline tiitrimine. Põhineb kompleksi moodustamise reaktsioonidel. Tiitrimismeetod metallikatioonide määramiseks Titrandiks ennekõike amino-polükarboksüülhapped 34. Titrandid kompleksonomeetrias (EDTA, NTA). 35. Aminopolükarboksüülhapete omadused (struktuur, dissotsiatsioon). 36
molekulile. Nii vaadeldavad happed on nn. protoonsed happed. Veel üldisem on hapete – aluste käsitlus Lewise järgi, mille kohaselt hape on elektronpaari aktseptor ja alus elektronpaari doonor, s.t. prootoni ülekande asemel vaatleme elektronpaari ülekannet. Lewise käsitlus on laiem ja haarab ka prootonhappeid. See käsitlus võimaldab vaadelda happeid – aluseid ka mittevesilahuseis ja on kasulik ka vesilahuseis, näit . kompleksioonide vaatlemisel. Kompleksioonid koosnevad kas ühest või mitmest tsentraalioonist (tavaliselt metallid), mis on assotsieeunud ühe või mitme teise iooniga, mida kutsutakse ligandeiks. Ligandid stabiliseerivad tsentraaliooni ja hoiavad teda lahuses. Näit. vesilahuses hõbedaioon komplekseerub ammoniaagiga: Ag+ + 2NH3 Ag( NH3)2+ , vastav tasakaalukonstant K = [Ag( NH3)2+] / [Ag+] [NH3 ]2 = 1.74 x 107
Liigandid: H2O, NH3, CO jt. Iga kompleksi moodustaja seob teatud arvu liigandeid, mis vastab kordinatsiooni arvule ja kordinatsiooniarv on vahemikus 2-10ni, enam levinud on 4 või 6. liigandid moodustavad kordinatsiooni sfääri. Liiganditega koos moodustab kompleksi moodustaja sisesfääri, mis kirjutatakse nurksulgudesse. Kui sisesfäär kannab +laengut on ta kompleks KATIOON, kui + laengut, siis ANIOON. Ta võib olla ka neutraalne. Kompleksioonide laengu neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad välisfääri. NT: Nende suure arvu ja mitmekesisuse tõttu puudub neil ühtne klassifikatsioon. Neid jaogatakse näit. Kordinaatori arvu järgi, liigandite doonoraatomite järgi, tsentraalaatomite järgi jne. 4. Aine agregaatolekud Gaasid ja vedelikud: Aatomid, molekulid ja ioonid esinevad tegelikkuses suurearvuliste kollektiividena ja omavad
annaabi.ee 
