of 28/28
1 KOMPLEKSNI SPOJEVI KOMPLEKSNI SPOJEVI

Metali u moru

  • View
    244

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Metali u moru

  • *KOMPLEKSNI SPOJEVI

  • * krajem XIX. stoljea spojevi empirijske formule npr. CoCl3 6 NH3 predstavljali zagonetku

    Alfred Werner (1866.-1919.) utemeljitelj koordinacijske kemije

    koordinacijska kemija disciplina anorganske kemije prouavanje sinteze i strukture kompleksnih spojeva

  • *to su kompleksni spojevi?

    kompleksni spojevi sredinji ion ili atom metala na koji je vezan, tj. koordiniran odreeni broj liganada, odn. ligantnih atoma

    ligandi neutralne molekule ili ioni (anioni, kationi) imaju (jedan ili vie) nepodijeljeni elektronski par doniraju (jedan ili vie) nepodijeljeni elektronski par u slobodne orbitale sredinjeg iona / atoma metala

  • * to, ipak, nisu kompleksni spojevi?

    organometalni spojevi (kemija organometalnih spojeva)

    ionski binarni spojevi vs. kompleksni spojevi esto tanka granica (usp. AgCl i AgCl2): Ag+ + Cl AgCl AgCl + Cl AgCl2

  • *STRUKTURA KOMPLEKSNIH SPOJEVA

  • *Ligandi

    s obzirom na naboj: anionski, neutralni, kationski

    s obzirom na broj nep. elektronskih parova: monodentatni, didentatni, tridentatni, tetradentatni, ... ambidentatni

  • * neki esti jednostavni ligandi

    ligandinaziv molekule / ionanaziv u kompleksuMONODENTATNI - NEUTRALNIH2ONH3COvodaamonijakugljini monoksid-akva--ammin--karbonil-MONODENTATNI - ANIONSKIFClBrICNS2OCNNCOSCNNCSfluoridni ionkloridni ionbromidni ionjodidni ioncijanidni ionsulfidni ioncijanatni ionizocijanatni iontiocijanatni / rodanidni izotiocijanatni ion -fluoro--kloro--bromo--jodo--cijano--sulfido--cijanato--izocijanato--tio...- / -rodanato--izotiocijanato-MONODENTATNI - KATIONSKINO+nitronijev ion-nitronij-DIDENTATNI H2NCH2CH2NH2OOCCOOetilendiaminoksalatni ion-etilendiamin--oksalato-

  • *Naboj kompleksne jedinke

    naboj kompleksne jedinke zbroj naboja sredinjeg atoma / iona metala i ligan(a)da

    kationski, anionski i neutralni

    1. kationski kompleksi [Fe(H2O)6]3+, [Ag(NH3)2]+, [CoCl(NH3)5]2+2. anionski kompleksi [Fe(CN)6]3, [CoCl4]2, [Ni(CN)4]23. neutralni kompleksi [Ni(CO)4], [PtCl2(NH3)2], [Co(NO2)2(NH3)3]

  • *Geometrijski oblici kompleksnih spojeva koordinacijski broj broj atom neposredno vezanih na sredinji atom (ili ion) metala najei: 6, 4, 2

    s obzirom na prostorni raspored koji oko sredinjeg metala zauzimaju ligandi, a u svezi s koordinacijskim brojem geometrijski oblici (esto koriten izraz: koordinacijski poliedri)

    faktori koji utjeu na izbor koordinacijskih oblika: steriki faktori, elektronska konfiguracija sredinjeg atoma metala, jakost polja liganda

  • *

    geometrijski oblicinaziv oblikaprimjerlinearan oblik[Ag(NH3)2]+tetraedar[Zn(NH3)2]2+kvadrat[AuCl4]3oktaedar[Co(NH3)6]3+

  • *NOMENKLATURA KOMPLEKSNIH SPOJEVA

  • * u poecima koordinacijske kemije trivijalni nazivi kompleksnih spojeva

    Empirijska formula spoja

    Naziv spoja

    Molekulska formula spoja

    KCN( Fe(CN)2( Fe(CN)3

    berlinsko modrilo

    KFe(Fe(CN)6(

    NH4Fe(SO4)2( 6H2O

    Mohrova sol

    NH4(Fe(H2O)6((SO4)2( 6H2O

    Cr(SCN)3( NH4SCN( 2NH3

    Reineckeova sol

    NH4(Cr(SCN)4(NH3)2(

    Co(NO3)2( KNO2( 2NH3

    Erdmannova sol

    K(Co(NO2)4(NH3)2(

    2PtCl2( 2NH3

    Magnusova zelena sol

    (Pt(NH3)4((PtCl4(

  • * suvremena sistematina nomenklatura kompleksnih spojeva:

    1. U formuli kompleksne jedinke prvo se pie sredinji metal nakon ega se niu ligandi, prvo anionski a zatim neutralni pa kationski. Unutar svake klase, ligandi se niu abecednim redom. Vieatomni ligandi te kratice liganada stavljaju se u okrugle zagrade. Kompleksnu jedinku uobiajeno je omeiti uglatim zagradama. 2. Ako je kompleks ionski, formula kationa dolazi ispred formule aniona, neovisno o tome koji ion je kompleksan. 3. Ligandi se imenuju prvi, sredinji metal zadnji.

    4. Nazivi liganada redaju se abecednim redom prema prvom slovu njihova imena, bez obzira na njihov naboj. Ako istovrsnih liganada ima vie od jednoga, ispred naziva se dodaju umnoni prefiksi: di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-,... Ovi prefiksi ne utjeu na abecedni red. Za organske ligande kao i za ligande koji u svom nazivu sadre umnoni prefiks, upotrebljavaju se prefiksi bis-, tris-, tetrakis-, pentakis-, heksakis-,... Pri upotrebi ovih prefiksa, naziv liganda stavlja se u okrugle zagrade.

  • *5. Anionski ligandi imenuju se s nastavkom -o na naziv odgovarajueg iona; SO42- sulfato, NO3-nitrato, CO32-karbonato, H-hidrido, itd... Iznimku od ovoga ine jednostavni anioni koji gube uobiajeni doetak -id prije dodavanja -o; F-fluoro, Cl-kloro, Br-bromo, I-jodo, CN-cijano, NC-izocijano, OH-hidrokso, O2-okso. 6. Nazivi neutralnih i kationskih liganada obino se ne mijenjaju. Vane iznimke su: H2O-akva, NH3-ammin, CO-karbonil, NO-nitrozil. 7. U nazivima kationskih kompleksa, imenu sredinjih metala dodaje se posvojno-pridjevski nastavak -ov.

    8. U nazivima neutralnih kompleksa ime sredinjeg metala ne mijenja se.

    9. Ako je kompleks anionski, sredinji metal imenuje se dodavanjem nastavka -at na korijen njegovoga latinskoga imena. Iznimku ini iva, u sluaju koje se upotrebljava korijen starog naziva mercurium.

  • *10. Oksidacijski broj sredinjeg metala moe se oznaiti rimskim brojem u okrugloj zagradi neposredno nakon imena metala. Pozitivan predznak ispred oksidacijskog broja se izostavlja, a za oksidacijsko stanje nula, koristi se arapski broj (0).

    11. Naziv kompleksne jedinke pie se u jednoj rijei. Kod ionskih kompleksa naziv protuiona pie se s razmakom, ispred ili iza naziva kompleksa. Ako se imenuje samo kompleksni ion, iza naziva kompleksa dodaje se rije ion, s time da se na naziv anionskog kompleksa dodaje nastavak -ni.

  • *[Ag(NH3)2]Cldiamminsrebrov(I) klorid[CrCl2(H2O)4]Cltetraakvadiklorokromov(III) klorid[Cu(en)2]SO4bis(etilendiamin)bakrov(II) sulfatNa[AgCl2]natrijev dikloroargentat(I)[Ni(CO)4]tetrakarbonilnikal(0)

    [Pt(NH3)4] [PtCl6]tetraamminplatinin(II) heksakloroplatinat(IV)

    [CoCl(H2O)(NH3)5]2+akvapentaamminklorokobaltov(III) ion[HgCl4]2tetrakloromerkuratni(II) ion

  • *REAKTIVNOST KOMPLEKSNIH SPOJEVA

  • * kompleksni spojevi daju vie tipova kemijskih reakcija:

    reakcije supstitucije liganada ( najee), termika disocijacija kompleksa, redoks procesi, fotokemijske reakcije

  • * primjeri reakcija zamjena liganada:

    [Ni(H2O)6]2+ + edta4 [Ni(edta)]2 + 6 H2O[Ni(H2O)6]2+ + 4 NH3 [Ni(NH3)6]2+ + 4 H2O [Ni(H2O)6]2+ + 3 en [Ni(en)3]2+ + 6 H2O[Ni(H2O)6]2+ + 4 CN [Ni(CN)4]2 + 6 H2O Slijeva na desno: [Ni(H2O)6]2+, [Ni(edta)]2, [Ni(NH3)6]2+, [Ni(en)3]2+, [Ni(CN)4]2

  • * ligandi se zamjenjuju postupno:

    [Ni(H2O)6]2+ + en [Ni(en)(H2O)4]2+ + 2 H2O [Ni(H2O)6]2+ + 2 en [Ni(en)2(H2O)2]2+ + 4 H2O [Ni(H2O)6]2+ + 3 en [Ni(en)3]2+ + 6 H2O Slijeva na desno: [Ni(H2O)6]2+, [Ni(en)2(H2O)2]2+, [Ni(en)3]2+

  • *RASPROSTRANJENOST KOMPLEKSNIH SPOJEVA

  • *Kompleksni spojevi u analitikoj kemiji

    u kvalitativnoj analizi Fe2+ + K4[Fe(CN)6] KFe [Fe(CN)6] + 3K+ 2 Cu2+ + K4 [Fe(CN)6] Cu2 [Fe(CN)6] + 4K+

  • *

    u kvantitativnoj analizi

    kompleksometrijske titracije spektrofotometrijska odreivanja

  • * najpoznatiji reagens za kompleksometriju: etilendiamintetraoctena kiselina (EDTA, edta): heksadentatni ligand s metalima reagira u omjeru 1:1 kompleksi ope formule [ML]n+ pogodan za odreivanje velikog broja metala: Mg2+, Ca2+, Al3+, Sr2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+, Ga3+, Fe2+, Fe3+, Cu2+, Ni2+,Co2+, In3+, Hg2+, Sc3+, Y3+, Lu3+, Th4+, Sm3+

  • *Struktura kelata [Ca(edta)]2+:

  • *Kompleksni spojevi u ivim sustavima u ivim organizimima velik broj kompleksnih spojeva enzimi, vitamini i sl. kompleksni spojevi

    najpoznatiji kompleksi u ivim organizmima: hem i klorofil hem klorofil

  • *Jo neke primjene kompleks

    u farmaceutici npr.: cisplatina, [PtCl2(NH3)2] za lijeenje nekih oblika malignih bolesti

    u fotografiji za fiksiranje:AgBr(s) + 2 S2O32(aq) [Ag(S2O3)2]3(aq) + Br(aq)

  • *Podsjetimo se ...

    Kompleksni spojevi su spojevi koji se sastoje od sredinjeg atoma ili ionametala na kojeg su vezani ligandi.

    Ligandi su molekule ili ioni (najee anioni) koji imaju barem jedannepodijeljeni elektronski par.

    Koordinativna veza je kemijska veza izmeu sredinjeg metala i liganda u kompleksnim spojevima.

    Naboj kompleksa odreen je zbrojem naboj sredinjeg metala i ligan(a)da.

    Koordinacijski broj je broj donornih ligandnih atoma kojima je okruenion ili atom metala.

    Koordinacijski oblik je geometrijski oblik kompleksnog spoja.

    Koordinacijska kemija je grana anorganske kemije unutar koje seprouavaju kompleksni spojevi.

    Empirijska formula spoja Naziv spoja Molekulska formula spoja

    KCN

    Fe(CN)

    2

    Fe(CN)

    3

    berlinsko modrilo KFe[Fe(CN)

    6

    ]

    NH

    4

    Fe(SO

    4

    )

    2

    6H

    2

    O Mohrova sol NH

    4

    [Fe(H

    2

    O)

    6

    ](SO

    4

    )

    2

    6H

    2

    O

    Cr(SCN)

    3

    NH

    4

    SCN

    2NH

    3

    Reineckeova sol NH

    4

    [Cr(SCN)

    4

    (NH

    3

    )

    2

    ]

    Co(NO

    3

    )

    2

    KNO

    2

    2NH

    3

    Erdmannova sol K[Co(NO

    2

    )

    4

    (NH

    3

    )

    2

    ]

    2PtCl

    2

    2NH

    3

    Magnusova zelena sol [Pt(NH

    3

    )

    4

    ][PtCl

    4

    ]

    CH CH N

    2

    2

    N

    HOOC CH

    2

    HOOC CH

    2

    CH COOH

    2

    CH COOH

    2

    CH CH N

    2 2

    N

    HOOC CH

    2

    HOOC CH

    2

    CH COOH

    2

    CH COOH

    2