Upload
kent
View
80
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Тема 10. Комплексные соединения. Занятие 2. Свойства комплексных соединений. Учебные вопросы:. 1. Природа химической связи в комплексных соединениях. 2. Реакции комплексных соединений. Устойчивость комплексных соединений и константа нестойкости. Цели занятия: - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Тема 10. Комплексные соединенияТема 10. Комплексные соединенияЗанятие 2. Свойства комплексных Занятие 2. Свойства комплексных
соединенийсоединений
1. Природа химической связи в комплексных соединениях.
2. Реакции комплексных соединений. Устойчивость комплексных соединений и константа нестойкости.
Учебные вопросы:
Цели занятия:Цели занятия: 1. Рассмотреть природу химической связи в комплексных соединениях. 2. Изучить реакции комплексных соединений и факторы, влияющие на устойчивость. 3. Рассмотреть применение комплексных соединений в военно-химической практике.
Основная литература:Основная литература:1. Н.С. Ахметов. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая
школа . 2003. С. 206-208.2. Общая и неорганическая химия. Учебное пособие. СВИРХБЗ. Ч 3. 2003. C. 83-96.
Дополнительная литература:Дополнительная литература:
1. Учебная программа по дисциплине «Общая и неорганическая химия». 2001. 19 с.
2. М.И. Сафарова. Общая и неорганическая химия в схемах и таблицах. Ч.1. Теоретические основы неорганической химии. Учебное пособие. Саратов. СВИРХБЗ. 2006. С. 80.
1. Природа химической связи в 1. Природа химической связи в комплексных соединенияхкомплексных соединениях
Способы описания Способы описания химической связи химической связи
в комплексных соединенияхв комплексных соединениях
1. Метод валентных связей (МВС).
2. Теория кристаллического поля (ТКП).
3. Метод молекулярных орбиталей (ММО).
Положения метода валентных связейПоложения метода валентных связей 1.1. В комплексе связь между комплексообразователем и лигандами координационная (ковалентная, донорно- акцепторная). Ионы внешней и внутренней сферы связаны ионной связью. Донор электронов - лиганд с неподеленными электронными парами. Акцептор электронов – комплексообразователь со свободными орбиталями. Степень перекрывания орбиталей - мера прочности связи. 2.2. В образовании связей участвуют гибридизованныеорбитали комплексообразователя, что определяет гео-метрию комплекса. 3.3. Магнитные свойства определяются наличием неспаренных электронов.
ГЭФ и БЦЭФ комплексообразователяГЭФ и БЦЭФ комплексообразователя
Атом Атом FeFe::
ss pp dd34
Fe0 1s22s22p63s23p6 4s23d6
Fe3+ 1s22s22p63s23p64s03d5
Ион Ион FeFe3+3+::
ss pp dd34
Ион Ион FF::
Ион СИон СNN::
F 1s22s22p5
С 1s22s22р2 N 1s22s22p3
CNCN 2s2s222p2p55
ss pp2
ss pp2
3
4
Спектрохимический рядСпектрохимический ряд
СO > CN– > NH3 > NO2– > H2O > OH > F > NО3
> SCN
Cl > Br > I
Внешнесферный комплекс [FeF6]3–
3
4
Внутрисферный комплекс [FeCN6]3–
[Co(H2O)6]2+ розовый
[Co(CH3COO)2] ярко-розовый
[Co(NO2)6]4- оранжевый
[Co(NH3)6]2+ буро-розовый
Уси
лен
ие
пол
я л
ига
ндо
вУ
сил
ени
е п
оля
ли
ган
дов
Влияние поля лигандов на окраску комплексовВлияние поля лигандов на окраску комплексов
2. Реакции комплексных 2. Реакции комплексных соединений.соединений.
Устойчивость комплексных Устойчивость комплексных соединений и константа соединений и константа
нестойкостинестойкости
K3[Fe(CN)6] 3K+ + [Fe(CN)6]3-
[Ag(NH3)2]Cl [Ag(NH3)2]+ + Cl-
Диссоциация КСДиссоциация КСпо внешней сферепо внешней сфере
(первичная диссоциация)(первичная диссоциация)
[Ag(NH3)]+ Ag+ + NH3
[Ag(NH3)2]+ [Ag(NH3)]+ + NH3
[Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2 NH3
Диссоциация КС по внутренней сфереДиссоциация КС по внутренней сфере(вторичная диссоциация)(вторичная диссоциация)
Нуст К
1К
NH3 410 4,8K
1
Н
Ag
)Ag(NH 3]
K2
Н
)Ag(NH 3] NH3
)Ag(NH 3 ]
2
410 1,2
)(NH Ag
NH][AgK
2
23
3общ
Н.108,5 8
Реакции комплексных соединенийРеакции комплексных соединенийпо внешней сферепо внешней сфере
2K3[Fe(CN)6] + 3FeSO4 = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4
[CoCl2(NH3)4]Cl + AgNO3 = [CoCl2(NH3)4]NO3 + AgCl
K4[Fe(CN)6] + 4HCl = H4[Fe(CN)6] + 4KCl
H2[PtCl6] + 2CsOH = Cs2[PtCl6] + 2H2O
Fe4[Fe(CN)6]3 + 12 KOH = 4Fе(OH)3 + 3K4[Fe(CN)6]
Br- Br- 2Br-
Cu2+ [CuBr]+ [CuBr2] [CuBr4]2-
+ H2O + H2O + H2O
Ступенчатое образование и диссоциацияСтупенчатое образование и диссоциация бромидных комплексов меди (бромидных комплексов меди (IIII))
зеленый коричневый вишневый
Реакции комплексных соединений Реакции комплексных соединений с разрушением комплексас разрушением комплекса
1.1.Образование более прочного комплексаОбразование более прочного комплекса
Fe3+ + 6 SCN- = [[FeFe((SCNSCN))66]]3-3-
красная окраска красная окраска[Fe(SCN)6]3- + 6 F- = 6 SCN- + [FeF6]3-
отсутствие окраски[FeF6]3- + Al3+ = Fe3+ + [AlF6]3-;
отсутствие окраски Fe3+ + 6 SCN- = [[FeFe((SCNSCN))66]]3-3-
красная окраска красная окраска
3. 3. РазбавлениеРазбавление
K[AgCl2] = KCl + AgCl
5. 5. Окислительно-восстановительные реакцииОкислительно-восстановительные реакции
2K3[Cr(ОH)6] + 3Сl2 + 4KOH =
2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O
4. 4. НагреваниеНагревание
t0
K3[Cr(ОH)6] = 3KOH + Cr(OH)3
2. 2. Образование малорастворимого соединенияОбразование малорастворимого соединения
[Ag(NH3)2]NO3 + KI = AgI + 2NH3 + KNO3
При разном координационном числе
1. Расчет средней константы нестойкости
2. Расчет концентрации комплексообразователя в растворе.
3. Сравнение ступенчатых констант нестойкости
Сравнение общих констант нестойкости
При одинаковом координационном числе
Сравнение прочности комплексов
нK
При одинаковом координационном числе
Сравнение прочности комплексовпо общим константам нестойкости
[Fe(SCN)6]3- + 6 F- = 6 SCN- + [FeF6]3-; [FeF6]3- + Al3+ = Fe3+ + [AlF6]3-
Комплекс Общая константа нестойкости,
[Fe(SCN)6]3- 5,9 . 10–4
[FeF6]3- 7,9 . 10-17
[AlF6]3- 2,1 . 10–21
Н
общK
При разном координационном числе
1. Сравнение устойчивости комплексов по средней константе нестойкости
где n – координационное число
1n нобщн KK
При разном координационном числе
2. Сравнение устойчивости комплексов по концентрации комплексообразователя
Пример. Осуществима ли реакция
[Ag(NH3)2]+ + Zn2+ + 2 NH3 [Zn(NH3)4]
2+ + Ag+ ?
Концентрации [Ag(NH3)2]+ и [Zn(NH3)4]2+ равны 0,1 моль/л.
;8 . 105,8 ])[Ag(NH К 23Нобщ
10210 8,3])[Zn(NHК .
43Нобщ
При разном координационном числе
3. Сравнение устойчивости комплексов по ступенчатым константам нестойкости
Комплекс Ступенчатая
константа нестойкости
[AlF6]3– 7,9 . 10–8
[AlF5]2– 1,3 . 10–5
Процессы образования и разрушения Процессы образования и разрушения комплексов используются:комплексов используются:
- в аналитической химии;- при выделении химических элементов;- в гальванотехнике;- в борьбе с коррозией металлов;- в производстве ядерного горючего;- в практике дезактивации;- при индикации токсических соединений-при производстве веществ с заранее
заданными свойствами в качестве катализаторов и т.д.