Praktikum laboratorijskih vježbi iz predmeta HEMIJA ... za opstu i anorgansku hemiju... · Katedra za opštu i anorgansku hemiju Hemija kompleksnih jedinjenja 7 b) Pripremanje cis

Katedra za opštu i anorgansku hemiju Odsjek za hemiju

Prirodno – matematički fakultet Sarajevo

Praktikum laboratorijskih vježbi iz predmeta

HEMIJA KOMPLEKSNIH JEDINJENJA

Student:___________________________________________

Grupa: _________

akademska 2013/2014. godina

Katedra za opštu i anorgansku hemiju Hemija kompleksnih jedinjenja

2

Laboratorijska vježba broj 1. PRIPREMANJE ACIDOPENTAMINSKIH KOMPLEKSA KOBALTA(III)

Uvod

Veliki broj kompleksa Co(III) su pripremljeni oksidacijom jednostavnih Co(II) soli.

Co(II) je stabilan u jednostavnim solima, dok je Co(III) stabilan u kompleksima. Tipičan

primjer stabilizacije inače nestabilnog oksidacionog stanja je formiranjem kompleksa

metalnog iona. Kompleksna jedinjenja Co(II) nisu inertna i lahko podliježu hidrolizi (izuzetak

su acido jedinjenja).

Opšta metoda za dobijanje kompleksa Co(III) sastoji se u oksidaciji soli Co(II) u

prisustvu amonijeve soli i amonijaka gdje se kao oksidant primjenjuje vazdušni kisik, vodik

peroksid i dr. Vodik peroksid je pogodno sredstvo za oksidaciju Co(II) do Co(III) jer ne sadrži

metal, a reducira se do produkta koji ne smeta reakcionom sistemu. U ovakvim uslovima

najlakše se dobijaju jedinjenja Co(III) pentaminskog tipa, a naročito [Co(NH3)5Cl]Cl2. Iz ovih

kompleksnih soli mogu se pripremiti drugi kompleksi pentaaminskog tipa, a također i drugi

aminski kompleksi, naročito tetraminski.

a) Pripremanje pentaminhlorokobalt(III) hlorida, [Co(NH3)5Cl]Cl2

Potrebne hemikalije

- kobalt(II) karbonat

- 6%-tni vodik peroksid

- konc. rastvor amonijaka

- konc. HCl

- amonij hlorid

Procedura

Rastvoriti 2.5 g kobalt(II) karbonata u 7.5 mL koncentrovane hloridne kiseline, te dodati

17.5 mL vode i filtrirati kako bi se uklonio nerastvoreni oksid koji je prisutan u polaznoj

supstanci.

Ovom rastvoru dodati 2.5 g NH4Cl i 25 mL koncentrovanog rastvora amonijaka.

Rastvor ohladiti i polako uz miješanje dodati 40 mL 6%-tnog H2O2.

Kada se oksidacija završi, što se poznaje po prestanku šumljenja, provoditi vazduh kroz

rastvor sahat vremena kako bi se uklonio višak amonijaka. Rastvor neutralisati sa konc. HCl.

Talog akvapentaminkobalt(III) hlorida se zadržava na neutralnoj tački. Dodati još 10 mL

konc. HCl i zagrijavati dobijenu suspenziju na vodenom kupatilu u toku 2 sahata.

Odfiltrirati izlučeni produkt uz evakuisanje, isprati vodom kako bi se uklonio

neizreagovani akvapentaminkobalt(III) hlorid, isprati alkoholom i sušiti na 110C.


3

Slika 1. Prikaz [Co(NH3)5Cl]2+ iona

b) Vezna izometrija: Pripremanje nitro- i nitritopentaminkobalt(III) hlorida

Kada je neki ligand koordiniran na centralni atom preko jednog od dva atoma unutar

liganada, onda govorimo o izomeriji vezivanja. Ovaj tip izomerije se javlja kad je jedan od

liganada nitritni ion. Ako je nitritni ion vezan na ion centralnog atoma kompleksa preko

atoma azota, onda je riječ o nitro ligandu. U slučaju, kad je atom kisika donor atom govorimo

o nitrito ligandu. Nitro-nitrito izomerija se može pratiti kod pentaminskih kompleksa Co(III).

Nitro- i nitritopentaminkobalt(III) hlorid postoje u ravnoteži, koja leži bliže nitro-

jedinjenju, nego nitrito-kompleksu. Posljednja forma se mijenja u stabilniji nitro-kompleks

nakon nekoliko mjeseci. Proces se može ubrzati grijanjem ili miješanjem 10%-tnog rastvora

nitrito jedinjenja sa jednakim volumenom konc. HCl.

Potrebne hemikalije

- hloropentaminkobalt(III) hlorid

- natrij nitrit

- konc. rastvor amonijaka

- konc. HCl

Pripremanje nitropentaminkobalt(III) hlorida, [Co(NH3)5NO2]Cl2

3 5 2 2 3 5 2 2[ ( ) ] [ ( ) ]Co NH Cl Cl NaNO Co NH NO Cl NaCl

Smjesu od 2.5 g [Co(NH3)5Cl]Cl2, 25 mL vode i 6.75 mL 10%-tnog amonijaka staviti

u Erlenmajericu pokrivenu satnim staklom i zagrijavati na vodenom kupatilu, dok se

kompleksna so ne rastvori (potrebno je često mućkanje).

Rastvor profiltrirati na guč lijevku, filtrat ohladiti i slabo zakiseliti razblaženom HCl,

zatim dodati 3 g kristalnog NaNO2 i zagrijavati na vodenom kupatilu, dok se u početku

stvoreni crveni talog potpuno ne rastvori i dobije smeđe-žuti rastvor.

Dodati 32.5 mL konc. HCl u malim porcijama, pri čemu treba da se pojave žuto-smeđi

kristali. Ostaviti reakcionu smjesu u ledu preko noći, a zatim dobijeni produkt profiltrirajti na

guč lijevku, isprati sa HCl (1:1) te alkoholom sve dok se potpuno ne ukloni kiselina. Kristale

osušiti na vazduhu i odrediti iskorištenje.


4

Osobine: smeđe-žuti monoklinski kristali; rastvorljivost u vodi na 20C: 0,11 mol L-1;

više rastvoran u vrućoj vodi; razlaže se pri zagrijavanju na 210C.

Pripremanje nitritopentaminkobalt(III) hlorida, [Co(NH3)5ONO]Cl2

Pripremiti rastvor 2.5 g [Co(NH3)5Cl]Cl2 u smjesi 38 mL vode i 6,2 mL 10%-tnog

amonijaka uz grijanje i miješanje.

Nakon zagrijavanja na vodenom kupatilu u toku dva sata profiltrirati rastvor na guč

lijevku, ohladiti i tačno neutralizirti sa HCl (1: 1). Zatim dodati 6 g kristalnog NaNO2, a kad

se ova supstanca rastvori dodati 2.5 mL HCl (1:1).

Iz tamnocrvenog rastvora odmah se izdvaja obilan talog svijetlo crvene do narandžaste

boje. Izlučeni talog ostaviti da stoji u matičnom rastvoru uz hlađenje ledom nekoliko sati.

Zatim profiltrirati, isprati hladnom vodom i na kraju alkoholom. Odrediti iskorištenje.

Osobine: kristalni prah boje kože; četiri puta manje rastvoran u vodi od

nitropentaminkobalt(III) hlorida; nekoliko sedmica se pretvara u izomernu formu; pretvaranje

se odvija brže ako se 10%-tni vodeni rastvor ovog jedinjenja obrađuje sa jednakim

volumenom konc. HCl.

Slika 2. Prikaz nitro- (lijevo) i nitrito- (desno) pentaminkobalt(III) iona


5

LABORATORIJSKI IZVJEŠTAJ

Napišite jednačine reakcija pripremanja acidopentaminskih kompleksa kobalta(III) u

molekulskom obliku i izračunajte iskorištenje pripremanja!

a) Iskorištenje pripremanja [Co(NH3)5Cl]Cl2

_____________________________________________________________________

b) Iskorištenje pripremanja [Co(NH3)5NO2]Cl2

_____________________________________________________________________

c) Iskorištenje pripremanja [Co(NH3)5NO2]Cl2

_____________________________________________________________________

# Kompleks M / gmol-1 Masa / g Iskorištenje / %

1. [Co(NH3)5Cl]Cl2

2. [Co(NH3)5NO2]Cl2

3. [Co(NH3)5ONO]Cl2

OVJERA VJEŽBE


6

Laboratorijska vježba broj 2.

GEOMETRIJSKA IZOMERIJA

Pripremanja kalij cis- i trans-diakvadioksalatohromata(III)

Uvod

Za sintezu cis- i trans- izomera kao polazna supstanca može se uzeti kompleks poznate

konfiguracije, ili nekompleksni materijal, ili se pak koristi razlika u rastvorljivosti kako bi se

dobio željeni izomer.

Trans-dioksalatodiakvahromat(III) hlorid se može dobiti sporom kristalizacijom iz

rastvora koji sadrži uglavnom cis izomer. Ravnoteža cis trans se pomjera udesno u toku

procesa isparavanja, zbog manje rastvorljivosti trans izomera. Ovom tehnikom se mogu

izolirati i cis izomeri. Reakcija, koja se odvija u toku pripremanja oba izomera, može se

prikazati jednačinom:

2 2 7 2 2 4 2 2 4 2 2 2 27 2 2 [ ( ) ( ) ] 6 17 2K Cr O H C O H O K Cr C O H O CO H O

a) Pripremanje trans izomera, trans-K[Cr(C2O4)2(H2O)2]·3H2O

Potrebne hemikalije

- oksalna kiselina

- kalij dihromat

Postupak

Rastvoriti 12 g dihidrata oksalne kiseline, H2C2O4 ·2H2O u 25 mL ključale vode.

Budući da je reakcija prilično burna podesno je upotrijebiti čašu od 400 mL, pokrivenu sa

sahatnim staklom.

Ovom rastvoru dodati u malim porcijama rastvor 4 g K2Cr2O7 u 6 mL ključale vode.

Nakon prestanka burnog razvijanja CO2 ostaviti rastvor na sobnoj temperaturi da se

koncentrira, a zatim staviti u led (ili otpariti rastvor na jednu polovinu početnog volumena, a

zatim pustiti da spontano otparava na sobnoj temperaturi sve dok se rastvor ne smanji na

jednu trećinu početnog volumena. Treba imati na umu da u rastvoru postoji ravnoteža između

cis- i trans-izomera, ali zbog male rastvorljivosti trans-izomera dolazi do njegovog početnog

taloženja. Suvišno, spontano otparavanje treba izbjegavati jer će inače produkt sadržavati i

cis-izomere).

Izlučene kristale profiltrirati na guč lijevku, isprati hladnom vodom i alkoholom.

Odrediti iskorištenje i izraziti ga u procentima bazirano na hrom. Veliko iskorištenje se ne

može očekivati budući da se samo dio produkta izolira.


7

b) Pripremanje cis izomera, cis-K[Cr(C2O4)2(H2O)2]·2H2O

Potrebne hemikalije

- oksalna kiselina

- kalij dihromat

- etanol

Procedura

Sprašiti u suhom avanu 12 g dihidrata oksalne kiseline i 4 g kalij dihromata. Izmiješati

prah vrlo pažljivo i staviti ga u zdjelicu za isparavanje promjera 10 cm.

Napraviti udubljenje u ovoj smjesi, kapnuti u udubljenje jednu kap vode i pokriti

zdjelicu sa satnim staklom. Nakon kratkog perioda indukcije reakcija počinje i ubrzo postaje

burna uz oslobađanje pare i CO2. Budući da je izbjegnuto rastvaranje produkta, ne stvara se

smjesa cis- i trans-izomera.

Produkt ove reakcije je purpurna viskozna tečnost. Preko tečnosti prelijte 20 mL

etanola i miješajte smjesu sve dok produkt reakcije ne očvrsne. Ako se očvršćavanje odvija

sporo, oddekantirajte tečnost i ponovite postupak sa drugom porcijom alkohola sve dok

produkt ne postane potpuno kristalan. Izlučene kristale profiltrirajte na guč lijevku, osušite na

pumpi, izvažite i odredite iskorištenje.

Slika 3. Prikaz cis- (lijevo) i trans-diakvadioksalatohromat(III) jona


8


Izračunajte iskorištenje pripremanja cis- i trans-diakvadioksalatohromata(III)!

a) Iskorištenje pripremanja trans-K[Cr(C2O4)2(OH2)2] x 3H2O

b) Iskorištenje pripremanja cis-K[Cr(C2O4)2(OH2)2] x 2H2O

# Kompleks M / gmol-1 Masa / g Iskorištenje / %

1. trans-K[Cr(C2O4)2(OH2)2] x 3H2O

2. cis-K[Cr(C2O4)2(OH2)2] x 2H2O

OVJERA VJEŽBE


9

Laboratorijska vježba broj 3.

IDENTIFIKACIJA KOMPLEKSA SPEKTROSKOPSKIM METODAMA

Uvod

Spektroskopske metode počivaju na interakciji elektromagnetnog zračenja i materije.

Dijele se prema talasnoj dužini korištenog zračenja i prema efektima koje to zračenje izaziva.

Ovdje će biti obrađene IR spektroskopija i UV/Vis spektrofotometrija. Apsorpcione

spektroskopske metode se zasnivaju na apsorpciji elektromagnetnog zračenja kada se ono

uputi prema supstanci. Vrlo važne informacije koje se tiču energijskih nivoa u anorganskim

supstancama mogu se obezbijediti ovim metodama. Intenzitet svjetlosti prije i nakon

apsorpcije može obezbijediti izvjesne kvantitativne karakteristike supstance. Velika prednost

ovih metoda je što nisu destruktivne i supstanca se može koristiti dalje u karakterizaciji.

Elektromagnetno zračenje koje se koristi u hemiji ima širok raspon talasnih dužina, a glavne

tehnike i talasne dužine granica pojedinih područja spektara su prikazane slikom 4.

Slika 4. Elektromagnetni spektar sa talasnim dužinama granica pojedinih područja i

pripadajuće spektroskopske metode

Infracrvena spektroskopija

Infracrveno zračenje ima talasnu dužinu od 0.7 µm do 1 mm, što će reći da ima nisku

energiju, te ne može da izazove elektronske prelaze, ali može da prouzrokuje vibracije veza u

molekuli. Vibracijska frekvencija je direktno povezana sa konstantom sile, odnosno sa

jačinom veze među atomima u molekuli. IR aktivne nisu sve molekule i sve veze. Naime

samo one veze kod kojih može doći do promjene dipolnog momenta su IR aktivne. Broj traka

koje se pojavljuju u IR spektrima može se pretpostaviti iz simetrije molekula preko teorije

grupa.

Neka diatomna molekula može vibrirati samo istezanjem i vibracija će biti IR aktivna

ako tokom nje dolazi do promjene dipolnog momenta. Međutim, poliatomne molekule mogu

vibrirati na više načina. Pozicija svakog atoma u molekuli je određena sa 3 koordinate. Iz te

činjenice proizilazi da svaki atom u molekuli može vibrirati na 3 načina, bilo u pravcu x, y ili

z ose koordinatnog sistema. Ako imamo N atoma u molekuli imamo 3N mogućih načina

vibracija. Međutim tri kombinacije ovih dislokacija atoma iz ravnotežnog stanja predstavljaju

translaciono kretanje molekule oko centra mase, dok tri druge kombinacije predstavljaju

rotaciju molekule oko centra mase. Dakle za nelinearni molekulski sistem broj

fundamentalnih vibracija se može izračunati na osnovu pravila 3N-6. Za linearnu molekulu


10

broj fundamentalnih vibracija je 3N-5 jer nema rotacije oko ose na kojoj leži elektronska

gustoća (veza) atoma molekule. Sve fundamentalne vibracije se u realnom spektru ne

pojavljuju jer su pojedine vibracije degenerisane odnosno imaju isti energetki sadržaj. U

realnim spektrima se mogu javiti i overton trake koje predstavljaju skokove sa nultog

vibracionog nivoa na neki viši, osim prvog vibracionog nivo jer tada govorimo o

fundamentalnim vibracijama.

Spektri čvrstih supstanci se snimaju presanjem uzorka sa KBr-om za spektroskopska

mjerenja koji je u IR području transparentan. Za proučavanje spektra kod niskih vrijednosti

talasnih brojeva koristi se CsI koji je transparentniji.

Gasoviti uzorci se također mogu snimati, ali je oprema nešto složenija kao i kod

snimanja tečnih uzoraka. Za tečne uzorke se češće snimaju komplementarni Raman-ovi

spektri.

Kada se interpretira IR spektar treba posmatrati izgled čitavog spektra. Ukoliko je

jednostavan najvjerovatnije se radi o niskomolekularnom jednostavnom organskom jedinjenju

ili nekoj jednostavnoj anorganskoj supstanci. Ukoliko su prisutne široke apsorpcijske trake

vjerovatno se radi o H-vezi koja apsorpcije pomjera prema nižim vrijednostima talasnih

brojeva. Ponekad je u IR spektrima bitnije dobiti korisne „no-band“ informacije (odsustvo

traka) koje su dokaz o nepostojanju nekih vibracijskih modova. Tipičan IR spektar je prikazan

na slici 5.

Slika 5. Tipični IR spektar i područja vibracija nekih karakterističnih veza

Vibracije u spektru kompleksnog jedinjenja mogu se podijeliti na vibracije koje

pripadaju ligandu i leže u području od 4000 do 600 cm-1 i vibracije metal-ligand veze u

području ispod 600 cm-1. Za anorganičare su od posebne važnosti upravo ove apsorpcije kod

niskih vrijednosti valnih brojeva koje obezbjeđuju informacije o strukturi koordinacione sfere

i prirodi metal-ligand veze. Vibracije liganda upućuju na način koordinacije na metalni centar.


11

Pomak neke apsorpcije u spektru kompleksa u odnosu na spektar slobodnog liganda upućuje

na atom preko kojeg se izvršila koordinacija, a pojava nove apsorpcijske trake upućuje često

na metal-ligand vezu. Vibracija metal-ligand veze je posebno osjetljiva na promjenu

oksidacionog stanja metala i na samu promjenu metala, pa se pripisivanje neke apsorpcije

metal-ligand vezi može izvršiti u seriji kompleksa u kojima je promijenjen metal uz sve ostale

jednake uslove. Većina metala pokazuje u kompleksnim jedinjenjima koordinacioni broj 6 pa

su na slici 5. prikazane fundamentalne vibracije molekule tipa ML6. Za oktaedarsku molekulu

tipa ML6 mogućih je 15 fundamentalnih načina vibracije prema pravilu 3N-6. Međutim,

postoji nekoliko dvostruko i trostruko degenerisanih vibracija pa se može opisati samo 6

načina vibracija od koje su samo dvije IR aktivne (ν5 i ν6). Smanjenjem simetrije dolazi do

usložnjavanja spektra i povećanja broja fundamentalnih vibracija.

Slika 6. Fundamentalne vibracije ML6 selektona

Elektronska spektroskopija

UV/vidljivi spektri se nerijetko nazivaju elektronskim spektrima, jer se u ovom

području talasnih dužina dešavaju elektronski prelazi. Stanje elektrona u atomu definisano je

sa 4 kvantna broja, dok su tri opća pravila koja određuju njihov raspored u atomu:

a. elektron u osnovnom stanju zauzima orbitale najniže energije;

b. elektroni popunjavaju orbitale iste energije bez sparivanja sve dok je to moguće

(Hundovo pravilo maksimalnog multipliciteta);

c. dva elektrona istog atoma nikada se mogu imati sva 4 kvantna broja ista

(Paulijev princip isključenja).


12

Opis rasporeda elektrona pomoću navedena tri principa daje nepotpune informacije o

elektronskoj strukturi supstanci, ali se na osnovu njega mogu pretpostaviti neke bitne

karakteristike anorganskih jedinjenja. Interakcijom elektromagnetnog zračenja talasnih dužina

UV, vidljivog i bliskog IR područja i materije dešavaju se elektronski prelazi u materiji.

Elektronski prelazi koji se dešavaju u čvrstom agregatnom stanju, a koji za hemičara

imaju veliku važnost jesu:

- prelazak elektrona iz lokalizirane orbitale jednog atoma (molekule) u lokaliziranu

orbitalu više energije istog atoma (3d→4p) ili molekule (σ→σ*, n→σ*, π→π*,

n→π*)

- prelazak elektrona iz lokalizirane orbitale jednog atoma u lokaliziranu orbitalu više

energije drugog atoma. Apsorpcijske trake koje se pripisuju ovim prelazima nazivaju

se trake prenosa naboja. Prenos naboja se može desiti sa metala na ligand (LMCT) i

obrnuto (MLCT). LMCT (ligand-metal charge transfer) se najčešće dešava u d0

sistemima, kada je metal u visokom oksidacionom stanju koje za njega nije

najstabilnije, a ligand je polarizabilan. Kako je za LMCT najčešće potrebna energija

koja spada u vidljivi ili bliski UV dio spektra, tako su i ova jedinjenja obojena

(pr. TiX4, MnO4-, CrO4

2-) Primjer za jedinjenje u kojem se dešava MLCT je

[Fe(SCN)6]3-

- prelazak elektrona iz lokalizirane orbitale jednog atoma u delokaliziranu traku.

U realnom spektru nikada se ne mogu pronaći svi teorijski mogući prelazi, jer

postoje izvjesna pravila prema kojima su određeni prelazi dozvoljeni ili zabranjeni.

Zabranjeni prelazi se ponekad mogu desiti, ali su puno manjeg intenziteta od onih

dozvoljenih. Laport-ova orbitalna pravila izbora dozvoljavaju prelaze u kojim dolazi do

promjene sporednog kvantnog broja. Ovakvi prelazi imaju veliki ekstinkcioni koeficijent

(5 000 – 10 000 M-1cm-1). Prema tom pravilu d-d prelazi (Δl=0) su Laport zabranjeni, ali se

ipak dešavaju. Već smo vidjeli da se pod uticajem električnog polja liganda ukida

degeneracija d-orbitala izoliranog metalnog jona. U tim slučajevima imamo spinsko pravilo

izbora koje kaže da je prelaz dozvoljen ukoliko ne dolazi do promjene spina. Tako je npr

eg1→t2g

1 prelaz koji imamo kod [TiCl6]3- dozovljen, jer nema promjene spina.

Nekada se u kompleksima dešava izvjesno miješanje d- i p-orbitala, pa d-d prelaz

nije čist po svojoj prirodi. Ovo se dešava u kompleksima koji nemaju centar simetrije, kakvi

su tetraedarski i asimetrično supstituirani necentrosimetrični oktaedarski kompleksi.

Dislokacija liganda u odnosnu na ravnotežnu poziciju može biti praćena apsorpcijom zračenja

kod centrosimetričnih oktaedarskih kompleksa.

Tabela 1. Elektronski prelazi u spektrima anorganskih jedinjenja Laport Spin Tip spektra ε (M-1cm-1) Primjer

dozvoljen dozvoljen prenos naboja 10 000 [MnO4]-

djelimično dozvoljen dozvoljen d-d 500 [CoCl4]2-

zabranjen dozvoljen d-d 10 [Cr(H2O)6]2+

djelimično dozvoljen zabranjen d-d 4 [FeCl4]-

zabranjen zabranjen d-d <1 [Mn(H2O)6]2+


13

Procedura

a) Snimanje infracrvenih spektara kompleksa

Na vrh špatule uzeti KBr za spektroskopska mjerenja i u ahatnom avanu dobro usitniti.

Dodati na vrh špatule (1-2 kristalića) kompleksa i smjesu dobro homogenizirati te dodatno

sprašiti. Ovakvu smjesu prebaciti u „bombu“ za presanje i uzorak presovati tokom 5 minuta

pri pritisku od 12 t. Pastilu postaviti u nosač za pastile i snimiti IR spektar u području talasnih

brojeva od 4000 do 400 cm-1.

Da biste utvrdili način koordinacije nitritnog jona u nitro i nitrito kompleksima kobalta i

oksalata u oksalato kompleksu hroma snimite IR spektar nekog jonskog nitrita i oksalata.

b) Snimanje elektronskih spektara kompleksa

Tačno definisanu odvagu (nekoliko mg) kompleksa rastvoriti u redestilovanoj vodi u

odmjernom sudu od 5.00 mL tako da koncentracija kompleksa bude ca. 5 x 10-3 M. Spektre

kompleksa snimiti u području talasnih dužina od 200 do 700 nm prema slijepoj probi.


14


a) Snimanje infracrvenih spektara

Ukratko opišite kako ste snimili infracrvene spektre kompleksa!

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Šta se koristi kao izvor IR zračenja?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Koji se materijali najčešće koriste kao nosači za snimnje čvrstih uzoraka?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Od čega se prave ćelije za snimanje vodenih odnosno nevodenih tečnih uzoraka?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Zašto su apsorpcione trake u infracrvenim spektrima oštre (uske)? O čemu govore široke

apsorpcije u IR spektrima i kada se javljaju?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


15

Prezentiranje podataka IR spektroskopije. Često se IR spektri ne prikazuju kao takvi, nego

se saopštavaju samo talasni brojevi karakterističnih vibracija uz skraćeni opis intenziteta i

širine traka. Intenzitet traka se označava skraćenicama vw = very weak (jako slab), w = weak

(slab), m = medium (umjeren), s = strong (jak), v = variable (promjenjiv). Širina traka se

rijtko saopštava u IR spektrima, jer su IR apsorcpije jako oštre, pa je samo u suprotnom

potrebno naglasiti da su široke, za što se koriste skraćenice vb = very broad (vrlo široka) i b =

broad (široka).

Kretanje molekula (atoma konstituenata) može se ispoljiti preko idućih tipova:

translacija, rotacija i vibracija. Rotacija podrazumjeva kretanje molekule oko centra mase.

Rotacije (ρ) se najčešće označavaju kao rotacije: r = rocking, w = wagging, t = twisting, s =

scissoring. Vibracije podrazumjevaju sve tipove kretanja pri kojima se centar mase ne

pomjera, a atomi konstituenti ne rotiraju oko tog centra mase. Vibracije se mogu podjeliti na

vibracije istezanja i savijanja. Vibracije istezanja (ν) mogu biti simetrične (s) i asimetrične (a),

dok se vibracije savijanja (δ) odnose na promjenu ugla veze.

Primjer prezentiranja IR podataka za [Co(NH3)5DMF](ClO4)3:

IR [Co(NH3)5DMF](ClO4)3 (KBr) / cm-1: 3131 b, s [νa(NH)], 1652 m [νs(C=O)], 1400 m

[δs(HNH)], 1170 m [νs(Cl=O)], 627 w [ρr(NH3)], 442 vw [ν(Co-N)].

Priložite IR spektar [Co(NH3)5Cl]Cl2!

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


16

Priložite IR spektre nitro- i nitritopentaminkobalt(III) hlorida i jonskog nitrita!

FT IR [Co(NH3)5NO2]Cl2 (KBr) / cm-1: _________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

FT IR [Co(NH3)5ONO]Cl2 (KBr) / cm-1: _________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


17

FT IR NaNO2 (KBr) / cm-1: ___________________________________________________

___________________________________________________________________________

Kako ste na osnovu infracrvene spektroskopije utvrdili da se nitritni jon koordinirao kao nitro

odnosno kao nitrito? Objasnite razlike u spektrima ovih kompleksa!

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


18

Priložite spektre cis i trans dioksalatodiakva kompleksa hroma(III) i jonskog oksalata!

FT IR cis-K[Cr(C2O4)2(OH2)2] x 2H2O (KBr) / cm-1: _______________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

FT IR trans-K[Cr(C2O4)2(OH2)2] x 3H2O (KBr) / cm-1: _____________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


19

FT IR K2C2O4 (KBr) / cm-1: ___________________________________________________

___________________________________________________________________________

Kako ste na osnovu infracrvene spektroskopije utvrdili način koorinacije oksalata?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Kako se infracrvenom spektroskopijom mogu razlikovati cis i trans izomeri?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Zašto se način koordinacije aniona kao liganda utvrđuje poređenjem spektra kompleksa i

spektra jonskog nitrita / oksalata?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


20

b) Snimanje elektronskih spektara

Zašto su trake u UV/vidljivim spektrima široke?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Objasnite pojam solvatohroizma!

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Šta su to trake prenosa naboja, kada se javljaju i kakve mogu da budu? Navedite neke

primjere jedinjenja kod kojih se javljaju prenosi naboja.

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Šta je energija stabilizacije kristalnog polja (ESKP), a šta energija separacije orbitala u

oktaedarskom polju?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


21

Priložite elektronske spektre acidopentaminskih kompleksa kobalta(III), popunite tabele sa nedostajućim podacima i izvijestite UV/Vis spektre ovih kompleksa! Primjer izvještavanja elektronskih spektara: UV/Vis trans-[Co(en)2Cl2]ClO4 [H2O] λ / nm (log ε / M-1cm-1): 304 (1.78), 618 (1.40).

[Co(NH3)5Cl]Cl2; c = _______________________________

λ / nm A ε / M-1cm-1 Tip spektra

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


22

[Co(NH3)5NO2]Cl2; c = ____________________________


___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

[Co(NH3)5ONO]Cl2; c = ____________________________


___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Komenarišite promjenu vrijednosti Δo u acidopentaminskim kompleksima kobalta(III)! ___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


23

Ako kao kriteriji za mjeru inertnosti (labilnosti) kompleksa uzmete ESKP računski pokažite zašto su kompleksi Co(III) inertniji od Co(II) kompleksa. Računski pokažite zašto Co(III) gradi niskospinske komplekse. Pretpostavite da je energija sparivanje elektrona 17 000 cm-1.


24

Priložite elektronske spektre geometrijskih izomera diakvadioksalato kompleksa hroma(III), popunite tabele sa nedostajućim podacima i izvijestite UV/Vis spektre ovih kompleksa!

[Co(NH3)5Cl]Cl2; c = _______________________________


___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

[Co(NH3)5NO2]Cl2; c = ____________________________


___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


25

Komentarišite na primjeru vlastitih eksperimentalnih rezultata da li geometrija kompleksa utične na vrijednost energije separacije d-orbitala? Kako možete objasniti taj rezultat? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Izračunajte ESKP Cr(III) u cis- odnosno trans-diakvadioksalatohromat(III) jonu!

OVJERA VJEŽBE

Student-ica je uspješno završio-la laboratorijske vježbe iz predmeta Hemija kompleksnih jedinjenja. Datum: ____ / _____ / ___________ Asistent: _______________________________

Documents

Praktikum laboratorijskih vježbi iz predmeta HEMIJA ... za opstu i anorgansku hemiju... · Katedra za opštu i anorgansku hemiju Hemija kompleksnih jedinjenja 7 b) Pripremanje cis