KOORDINCIS KMIA

Lewis-fle sav-bzis elmletLewis-fle sav-bzis reakcinak elektronpr vndorlst tekinthetjk.

Savak azok a vegyletek amelyek elektronpr felvtelre alkalmasak. Bzisok amelyek elektronpr tadsra kpesek.

Komplex ion:Az sszetett ionokat, amelyekben egy fm atom, vagy ion egy Lewis bzissal koordincis kovalens ktst (datv) alakt ki, egy vagy tbb molekulval, vagy ionnal.

Komplex vegylet jn ltre fmionbl, fmatombl s ligandumbl - amelyek egymstl fggetlenl is lteztek - a koordincisszmnak megfelel koordinatv ktssel.

A komplex tltse a fmion s a ligandumok tltsnek algebrai sszege.

A komplex vegyleteknek, mivel tltssel rendelkez komplex iont tartalmaznak, egy ellenttes tlts ionnal is kell rendelkeznik.

Ligandum:A komplexekben a kzponti fm atomhoz vagy ionhoz kapcsold Lewis bzis nemkt elektronprral rendelkez rszecskkamely lehet anion (Cl-, CN-) vagy molekula (NH3, H2O), Kationok csak nagyon ritkn szerepelnek ligandumokknt, mert a koordinl kation pozitv tltse ersen tartja az elektronprjt (pl. pirazniumion).

Koordincisszm:A komplexben a maximlis koordincis ktsek szmartke elssorban fgg:a fmion mrettl a ligandumok mrettl A leggyakoribb koordincis szmok: 2, 4, 6. A hatodik peridus elemei alkothatnak 7, 8-as koordincis szmmal komplexeket. Ellenion: Amely kompenzlja a komplexion tltst. K4[Fe(CN)6]-ban a K+ az ellenion[Cu(NH3)4]SO4-ben a szulftion.

Komplex kpzdsi reakciMn+ + pLx- = M(L)pn-x(L - anion)

Mn+ + pL = M(L)pn+(L - molekula)

ahol Mn+ Lewis sav (kzponti ion)L s Lx- Lewis bzis (ligandum)

Ligandumok csoportostsaA ligandumokat csoportostsaHny koordincis kts kialaktsra kpes elektronpr donor atomot tartalmaz. Ligandumok tltse szerintnegatv tlts (Br -, SCN -)semleges (molekula, H2O, NH3, en)

Egyfog ligandum:Ha egy donor atomot tartalmaz beszlnk az O a vz molekulban, ammnia molekulban a nitrognKtfog ligandum:ha kt donor atomot tartalmaz a ligandum etiln-diamin (en), H2NCH2CH2NH2oxaltion (ox) C2O42-

Tbbfog ligandum: kettnl tbb donor atomot tartalmazhemoglobin molekulban a hem (koordincis szma: 4)EDTA (etiln-diamin-tetraacett) (koordincis szm: 6)

KeltkpzdsKeltkpzds: A gyrkpzds. (A chele grg eredet sz, jelentse rkoll, hiszen a tbbfog ligandum gy veszi krbe a kzponti iont, mint ahogy a rk ollja fog be egy trgyat.)

Nevezktan1. A komplex ion nevt s kplett szgletes zrjelben adjuk meg.

2. A kpletbe a pozitv tlts a komplex elre ([Fe(H2O)6]Cl2)a negatv tlts htra kerl (, K4[Fe(CN)6] ).a zrjel utn mindig a kzponti atom vagy ion vegyjele kerlezt kvetik a negatv tlts ligandumok majd a semleges ligandumok.

3. Ha elnevezzk a komplexet, akkor mindig a ligandumok felsorolsval kezdjk. A ligandumokat alfabetikus sorrendben soroljuk fel. Majd ezt kveti a kzponti fmion neve.A kzponti fm atom/ion oxidcis szma rmai szmmal kerek zrjelben.

4. A negatv tlts ligandumok -o vgzdst kapnak. (kloro, fluoro, hidroxo, ciano, nitrto)

anion neveligandum nevebromid (Br-)bromo karbont (CO32-)karbonto cianid (CN-) ciano hidroxid (OH-) hidroxooxid (O2-) oxoszulft (SO42-)szulftotioszulft (S2O32-)tioszulftooxalt (C2O42-)oxalto

5.A semleges s kation ligandumok neve vltozatlan.(kivtelek a kvetkez molekulk)

molekulaligandum nevevz (H2O)akva szn-monoxid (CO) karbonil ammnia (NH3) ammin nitrogn-monoxid (NO) nitrozil

6. A komplex ionban vagy molekulban a rszecskk arnyait grg tszmnevekkel jelljk. mono-, di-, tri-, tetra- penta-, ehxa-, hepta, okta- nona- deka- Ha a ligandumokban van mr tszmnv, akkor a sorszmneveket hasznljuk. (pl. bisz, trisz stb.)

[Co(en)3]Cl3[trisz(etiln-diammin)-kobalt(III)]-klorid

7.Ha a komplexion negatv tlts akkor a fmion latin neve -t vgzdst kap.

magyar nvlatin nvanionban a neverzcuprumkuprtvasferrumferrtaranyaurumaurtezstargentumargenttlomplumbumplumbthiganymercuriummerkurtnstannumsztannt

Komplexek izomrijaGeometriai felpts: A fmionhoz kapcsold ligandumok szma hatrozza meg a komplex alakjt.

ligandumok szmakomplex szerkezete2lineris4tetrader4sk ngyzet5trigonlis bipiramis5ngyzetes piramis6oktader, prizma

Szerkezeti izomriaAz atomok kapcsoldsi sorrendje klnbz.

1. Szerkezeti izomriaA legegyszerbb, amikor a ligandumon bell ms az atomok kapcsoldsa, s mivel tbb elektronpr donort tartalmaz, ezek sorrendje vltozhat. H-N=C=O: vagy H-N=C=O

[Co(SCN)(NH3)5]Cl[Co(NCS)(NH3)5]Cl

[Co(NH3)5(ONO)]Cl2[Co(NH3)5(NO2)]Cl2

2. Ionizcis izomria Ha klnbz anionok koordinldnak a fmion kr, s ezek vagy az elsdleges vagy a msodlagos szfrhoz kapcsoldnak.

[CoSO4(NH3)5]Brvrs[CoBr(NH3)5]SO4ibolya

Az els komplex ezst iont tartalmaz oldat hozzadsval halvnysrga csapadkot ad (AgBr), a msik komplex briumiont tartalmaz oldattal ad fehr csapadkot (BaSO4).

3. Hidrt izomriaA vz molekula klnbz helyzete a komplexben. Pl. a krm(III)-klorid oldat szne attl fggen vltozik, hogy milyen kmiai kts alakul ki a vz molekula s a krm(III)-ion kztt.[Cr(H2O)6]Cl3ibolya[CrCl(H2O)5]Cl2.H2Ovilgos zld[CrCl2(H2O)4]Cl.2H2Ostt zld

Ez a ligandum-csere jl nyomon kvethet konduktometris mrssel, mivel cskken az oldatban az ionok szma az oldat vezetkpessge is cskkenni fog.

4. Koordincis izomria akkor jhet ltre, amikor a kation is s az anion is komplex.

[Cu(NH3)4][PtCl4][Pt(NH3)4][CuCl4]

SztereoizomriaHa a komplexek trbeli elrendezse ms.

Geometriai izomriacisz izomerben az azonos ligandumok egyms mellett helyezkednek el. transz izomerben ellenttes oldalon helyezkednek el az azonos ligandumok.

DiasztereoizomerekDiasztereoizomerek klnbz kmiai s fizikai tulajdonsggal rendelkeznek.Szn, olvadspont, polarits, oldkonysg, kmiai reaktivits

Optikai izomriaAz egyes izomerprok eltr optikai aktivitst mutatnak, vagyis a polarizlt fny skjt klnbz irnyba forgatjk. Ezek az izomerek egyms tkrkpei.Csak oktaderes molekulk jellemz.

Azonos tulajdonsgok:oldkonysg, olvadspont, forrspont, szn, kmiai reaktivitsKlnbz tulajdonsgokReaktivits a msik izomerrel.A polarizlt fny skjt klnbz irnyba forgatjk.

A komplexkpzdst ksr effektusok Komplex kialakulsa kzben megvltoznak az oldatok tulajdonsgai, s ezeket komplexkpzdst ksr effektusoknak nevezzk:

1. A komplexkpzdst rendszerint sznvltozs ksri. Pl. Vas(III)-klorid vizes oldathoz rodanidiont tartalmaz oldatot adva a srga oldat vrvrss vltozik, a keletkezett [Fe(SCN)6]3- komplextl.

2.A komplexkpzds gyakran az oldhatsg nvekedsvel jr egytt. Ennek oka, hogy a komplexek ionvegyletek, s ezek oldhatsga vzben j. Pl. AgCl csapadkot ammnia oldatban oldva [Ag(NH3)2]+ komplex keletkezse kzben olddik.

3. A komplexben koordincis ktssel kttt ligandumok nem mutathatk ki jellemz reakcikkal.

4. Komplexkpzds sorn cskken a rszecskk szma, gy megvltoznak az oldat kolligatv tulajdonsgai: fagyspont cskkens, forrspont emelkeds, ozmzis nyoms.

5. Komplexkpzds sorn a komplexkpz ionok s a ligandumkpz ionok koncentrcija is vltozik, gy a vezetkpessge is vltozik az oldatnak. Ni2+ + 4CN- = [Ni(CN)4]2-

A reakciban cskken az ionok szma, teht cskken a vezetkpessg.

6A komplexkpzdst rendszerint standard redoxi potencil cskkens ksri, ha az oxidlt forma kpez stabilabb komplexet. Ha a reduklt forma komplexe a stabilabb, gy a redoxi potencil n.

7.Komplexkpzdskor rendszerint a mgneses tulajdonsgok vltozsa is megfigyelhet. Attl fggen, hogy a le nem zrt, kls prostatlan elektronok szma vltozatlan marad, vagy cskken, s ennek megfelelen vltozik a mgneses momentuma is.

**