Тема 9-10. Лигандообменные равновесия и процессы. Комплексные соединения (КС). Гетерогенные равновесия и процессы. Произведение растворимости.





  1. Определение комплексных соединений.

Комплексными называют соединения, в узлах кристаллической решетки которых находятся частицы сложного состава, способные к самостоятельному существованию в растворе.

Комплексными называют частицы, в составе которых есть хотя бы одна связь, образованная по донорно-акцепторному механизму.

  1. Теория строения Вернера.

I. Постулат о центричности строения

  1. В КС имеется центральный атом, вокруг которого располагаются координированные им ионы и молекулы.
  2. Координированные ионы (молекулы) на внутренней сфере КС называются лигандами.
  3. Центральный атом и лиганды образуют внутреннюю (координационную) сферу.
  4. Если внутренняя сфера КС заряжена, то во внешней (ионизационной) сфере находятся противоионы.

II. О главной и побочной валентностях

  1. Атомы могут проявлять главную и побочную валентности.
  2. Во внутренней сфере связь донорно-акцепторная (побочная валентность), между внутренней и внешней сферами – ионная (главная валентность).

III. О геометрии комплексов

Форма комплексных соединений определяется числом и характером расположения лигандов вокруг центрального атома (гибридизацией комплексообразователя).

  1. Основные термины: координационное число, дентатность.

Координационным числом называется число связей центрального атома с лигандами (обычно 2, 4, 6, хотя может быть от 2 до 12).

Дентатность – число связей одного лиганда с центральным атомом (от 1 до 6).

  1. Классификации комплексных соединений: по заряду, по классу соединений, по виду лигандов, по дентатности.

По заряду: катионные, анионные, нейтральные. Определяется знаком заряда внутренней сферы.

По классу соединений: неэлектролиты (только нейтральные комплексы) и электролиты (кислоты, основания, соли).

По типу лигандов:

Аквакомплексы [Cu(H2O)6]SO4

Аммиакаты [Co(NH3)6]Cl3

Гидроксокомплексы K2[Zn(OH)4]

Цианокомплексы K4[Fe(CN)6]

Галогенидные Na[AuCl4]

Ацидокомплексы K3[Fe(C2O4)3]

Карбонильные [Ni(CO)4]

Смешанные [Cr(NH3)3(H2O)2Br]Br2

По дентатности: монодентатные (одна связь), бидентатные (две связи), полидентатные (от 3 до 6 связей).

  1. Внутрикомплексные соединения.

Внутрикомплексными (хелатными) называют комплексные соединения, образованные би- и полидентатными лигандами и имеющие в своем составе внутренние циклы.

  1. Номенклатура комплексных.
  1. Название комплекса в русской номенклатуре дается справа налево.
  2. В комплексном ионе сначала называется приставка, показывающая число лигандов (ди, три, тетра, пента, гекса и т.д.).
  3. Лиганды называются в алфавитном порядке.
  4. Анионные лиганды называются с окончанием –о: хлоро, гидроксо, сульфато, нитро, циано и т.д.
  5. Нейтральные лиганды имеют собственные названия: H2O - аква, NH3 - аммин, CO - карбонил, NO – нитрозил.
  6. Название центрального атома дается в зависимости от заряда комплексного иона: для анионных – на латыни с окончанием –ат (феррат, купрат, аргентат, аурат, станнат); для нейтральных комплексов – по-русски в именительном падеже (железо, платина); для катионных – по-русски в родительном падеже (железа, меди, олова…).
  7. После названия центрального атома указывается его заряд римскими цифрами в круглых скобках.

[Fe(H2O)6]Cl3 – хлорид гексаакважелеза (III)

[Fe(CO)5] – пентакарбонилжелезо (0)

K2[Fe(NO)(CN)5] – нитрозилпентацианоферрат (III) калия

  1. Диссоциация комплексных соединений.

Диссоциация комплексов протекает в две стадии.

Первичная диссоциация – это диссоциация комплекса на внешнюю и внутреннюю сферы. Протекает необратимо (a = 1).

[Cu(NH3)4]SO4 Þ [Cu(NH3)4]2+ + SO42–

Вторичная диссоциация – это диссоциация комплексного иона на комплексообразователь и лиганды. Протекает обратимо и ступенчато (a <<1).

[Cu(NH3)4]2+ Û Cu2+ +4NH3

  1. Константы нестойкости.

Константа нестойкости – это константа равновесия суммарного процесса вторичной диссоциации комплекса (табличная величина).

Чем меньше константа нестойкости – тем устойчивее комплекс. Иногда применяется константа устойчивости – величина, обратная константе нестойкости: Ку = 1/Кн

 

  1. Хелатный эффект.

Хелатный эффект заключается в увеличении прочности комплексов для хелатных (внутрикомплексных) соединений по сравнению с монодентатными комплексами. Причины – увеличение энтропии в процессе образования комплекса (за счет увеличения числа частиц); образование энергетически выгодных пяти- и шестичленных циклов; повышенная стерическая устойчивость.

  1. Комплексные соединения в организме.

В организме непрерывно происходит образование и разрушение биокомплексов из катионов биометаллов (Fe, Mn, Co, Cu, Zn, Mo) и биолигандов (порфиринов, аминокислот, полипептидов и др.). Основные функции биокомплексов: каталитическая (в составе сложных ферментов) и транспортная (как веществ, так и электронов или энергии).

  1. Теория комплексообразования при отравлении цианидами.

При попадании цианидов в организм человека происходит образование прочного комплекса между цианид-ионом и атомом меди в цитохром АА3 оксидазе. В результате блокируется электронно-транспортная цепь, кислород перестает усваиваться организмом, что может привести к летальному исходу.

  1. Использование комплексных соединений для лечения раковых заболеваний.

Соединения платины (цис-дихлородиаммин платина) используют для лечения некоторых форм онкологических заболеваний. Этот препарат вступает в организме в конкурентные отношения с фрагментами, образованными атомами азота пуриновых и пиримидиновых оснований ДНК. Реакция приводит к блокированию участков, принимающих участие в процессе передачи генетической информации. Образование прочных соединений в результате обмена двух лигандов хлора на атомы азотистых оснований происходит благодаря геометрическому соответствию. Но данный препарат обладает цитотоксическим действием и повреждает клетки не только опухоли, но и здоровые.

  1. Применение комплексных соединений при отравлении солями тяжелых металлов.

Хелатотерапия – это метод выведения токсичных металлов из организма путем их связывания (хелатирования) с би- и полидентатными лигандами. При этом концентрация токсических веществ в организме резко снижается, комплексы становятся водорастворимы и выводятся с помощью анатомо-физиологических путей. Наиболее активно в медицинской практике используются унитиол и Трилон Б.





Читайте также:
Технические характеристики АП«ОМЕГА»: Дыхательным аппаратом со сжатым воздухом называется изоли­рующий резервуарный аппарат, в котором...
Методы цитологических исследований: Одним из первых создателей микроскопа был...
Новые русские слова в современном русском языке и их значения: Менсплейнинг – это когда мужчина что-то объясняет...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-03-24 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.014 с.