Ni nh3 4 h2o 2 so4 nimi. II. monimutkaiset yhdisteet. Esimerkkejä monimutkaisten yhdisteiden valmistamisesta

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

Reaktioissa co Cl 3 + 6 N H 3 \u003d Cl 3 ja 2KCI + PtCI 2 \u003d K 2 kompleksiyhdisteitä Cl 3 ja K 2 kutsutaan monimutkaiset yhdisteet.

Tällaisia ​​yhdisteitä muodostuu, jos alkuperäisillä molekyyleillä voi olla "lisävalenssi", joka johtuu kovalenttisen sidoksen muodostumisesta luovuttaja-akseptorityypissä. Tätä varten yhdessä molekyyleistä on oltava atomi, jolla on vapaita kiertoradoja, ja toisessa molekyylissä on oltava atomi, jolla on jakamaton valenssielektronipari.

Monimutkaisten yhdisteiden koostumus. A. Wernerin koordinaatioteorian mukaan monimutkaiset yhdisteet erotetaan toisistaan sisä- ja ulkosfäärit. Sisäpallo (kompleksi-ioni tai kompleksi) erotetaan pääsääntöisesti hakasulkeissa, ja se koostuu kompleksoiva aine(atomi tai ioni) ja sen ympäristö ligandit:

kompleksoiva ligandi

[ Co (NH 3) 6 ] CI 3

sisäpallo ulkopallo

Kompleksointiaineet ovat atomeja tai ioneja, joilla on vapaa valenssiorbitaali. Yleisimmät kompleksinmuodostajat ovat d-alkuaineiden atomit tai ionit.

Ligandit voivat olla molekyylejä tai ioneja, jotka tarjoavat yksittäisiä valenssielektronipareja koordinaatiota varten kompleksin muodostavan aineen kanssa.

Koordinoitujen ligandien lukumäärä määritetään koordinointinumero kompleksinmuodostaja ja ligandien tiheys. koordinointinumero on yhtä suuri kokonaismääräσ-sidokset kompleksinmuodostajan ja ligandien välillä, se määrittää kompleksinmuodostajan vapaiden (vapaiden) atomiorbitaalien lukumäärän, jonka se tarjoaa elektronin luovuttaville ligandipareille.

kompleksinmuodostajan koordinaatioluku on yhtä suuri kuin sen kaksoishapetusaste.

Hammashoito ligandi on kaikkien σ-sidosten lukumäärä, jotka ligandi voi muodostaa kompleksinmuodostajan kanssa; tämä arvo määritellään elektronien luovuttajaparien lukumääräksi, jonka ligandi voi tarjota vuorovaikutuksessa keskusatomin kanssa. Tämän ominaisuuden mukaan erotetaan yksi-, kaksi- ja monihampaiset ligandit. Esimerkiksi etyleenidiamiini-H2N-CH2-CH2-NH2-, S042-, CO32--ionit ovat kaksihampaisia ​​ligandeja. On otettava huomioon, että ligandit eivät aina osoita maksimitiheyttä.

Yksihampaisten ligandien tapauksessa (jotka ovat tarkasteltavana olevissa esimerkeissä ammoniakkimolekyylejä : NH3 ja kloridi-ionit CI -) ligandien lukumäärää osoittava indeksi on sama kuin kompleksinmuodostajan koordinaationumero. Esimerkkejä muista ligandeista ja niiden nimistä on annettu alla olevassa taulukossa.

Monimutkaisen ionin (sisäpallon) varauksen määrittäminen. Monimutkaisen ionin varaus on yhtä suuri kuin kompleksinmuodostajan ja ligandien varausten algebrallinen summa, tai on maksu ulkopallolla päinvastaisella merkillä otettuna(sähköneutraaliuden sääntö). Cl 3 -yhdisteessä ulkopallon muodostaa kolme kloori-ionia (CI -), joiden ulkopallon kokonaisvaraus on 3-, jolloin sähköneutraaliussäännön mukaan sisäpallon varaus on 3+: 3+ .

Kompleksisessa yhdisteessä K 2 ulkopallon muodostaa kaksi kalium-ionia (K +), joiden kokonaisvaraus on 2+, jolloin sisäpallon varaus on 2-: 2-.

Kompleksoivan aineen varauksen määritys.

Termit "kompleksinmuodostajan varaus" ja "kompleksinmuodostajan hapetusaste" ovat tässä identtisiä.

3+-kompleksissa ligandit ovat sähköisesti neutraaleja molekyylejä, joten kompleksin muodostavan aineen - Co 3+ -varauksen määrää (3+)-kompleksin varaus.

Kompleksissa 2- sisäpallon varaus (2-) on yhtä suuri kuin kompleksinmuodostajan ja ligandien varausten algebrallinen summa: -2 = x + 4×(-1); kompleksinmuodostajan varaus (hapetusaste) x = +2, ts. tämän kompleksin koordinaatiokeskus on Pt 2+ .

Sisäpallon ulkopuolella olevat kationit tai anionit, jotka ovat yhteydessä siihen ioni-ioni-vuorovaikutuksen sähköstaattisten voimien avulla, muodostuvat ulkoinen pallo monimutkainen yhteys.

Monimutkaisten yhdisteiden nimikkeistö.

Yhdisteiden nimet määräytyvät kompleksisen yhdisteen tyypin mukaan sisäpallon varauksen mukaan: esim.

Cl3 - viittaa kationinen monimutkaisia ​​yhdisteitä, koska sisäpallo (kompleksi) 3+ on kationi;

K2- anioninen kompleksiyhdiste, sisäpallo 2- on anioni;

0 ja 0 viittaavat sähköisesti neutraaleihin kompleksiyhdisteisiin, ne eivät sisällä ulkopalloa, koska sisäpallo on nollavarauksella.

Yleiset säännöt ja ominaisuuksia monimutkaisten yhdisteiden nimissä.

Yleiset säännöt:

1) kaikentyyppisissä kompleksiyhdisteissä kutsutaan ensin yhdisteen anioniseksi, sitten kationiseksi osaksi;

2) sisätiloissa Kaikentyyppisistä komplekseista ligandien lukumäärä ilmoitetaan kreikkalaisilla numeroilla: di, kolme, tetra, penta, heksa jne.;

2a) jos kompleksin sisäpallolla on erilaisia ​​ligandeja (nämä ovat seka- tai sekaligandikomplekseja), ilmoitetaan ensin negatiivisesti varautuneiden ligandien numerot ja nimet lisäten loppupääte -O(Cl ˉ - kloori,VAI NIIN - hydrokso, SO 4 2 ˉ - sulfaatti ja niin edelleen. (katso taulukko), ilmoita sitten neutraalien ligandien numerot ja nimet, ja vesi kutsutaan aqua ja ammoniakkia amiini;

2b) viimeinen sisäisessä sfäärissä kutsutaan kompleksinmuodostajaksi.

Ominaisuus: Kompleksoivan aineen nimi määräytyy sen mukaan, onko se kompleksinen kationi (1), kompleksi anioni (2) vai neutraali kompleksi (3).

(1). Kompleksoiva aine - kompleksisessa kationissa.

Kaikkien kompleksin sisäpallon ligandien nimien jälkeen on annettu venäläinen nimi kompleksoiva elementti genitiivissä. Jos elementillä on erilainen hapetusaste, se ilmoitetaan sen nimen jälkeen suluissa ja numeroilla. Nimikkeistöä käytetään myös osoittamaan kompleksinmuodostajalle ei hapetusastetta, vaan sen valenssia (roomalaisin numeroin).

Esimerkki. Nimeä kompleksiyhdiste Cl.

A). Määritetään sisäpallon varaus säännön mukaan: sisäpallon varaus on suuruudeltaan yhtä suuri, mutta etumerkillisesti vastakkainen ulkopallon varaukseen nähden; ulkopallon varaus (sen määrää kloori-ioni Cl -) on -1, joten sisäpallon varaus on +1 (+) ja tämä on - monimutkainen kationi.

b). Lasketaan kompleksinmuodostajan (tämä on platina) hapetusaste, koska yhdisteen nimen pitäisi ilmoittaa sen hapetusaste. Merkitään se x:llä ja lasketaan se sähköneutraaliusyhtälöstä (molekyylin alkuaineiden kaikkien atomien hapetustilojen algebrallinen summa on nolla): x×1 +0×3 + (-1)×2 =0; x = +2, so. Pt(2+).

V). Yhdisteen nimi alkaa anionilla - kloridi .

G). Lisäksi kutsumme kationia + - tämä on monimutkainen kationi, joka sisältää erilaisia ​​ligandeja - sekä molekyylejä (NH 3) että ioneja (Cl -), siksi kutsumme ensin varautuneiksi ligandeiksi lisäämällä päätteen - O- eli - kloori , niin kutsumme ligandeja-molekyylejä (tämä on ammoniakki NH 3), niitä on 3, tähän käytämme kreikkalaista numeroa ja ligandin nimeä - triammin , niin kutsumme venäjäksi genitiivissä kompleksinmuodostajaksi sen hapetusasteen mukaan - platina (2+) ;

e). Yhdistämällä peräkkäin nimet (annettu lihavoidulla kursiivilla), saamme kompleksisen yhdisteen nimen Cl - klooritriamiiniplatinakloridi (2+).

Esimerkkejä yhdisteistä, joissa on monimutkaisia ​​kationeja ja niiden nimet:

1) Br 2 - bromidinitriitti Openta amminvanadium(3+);

2) CI - kloridikarbonaatti Otetra amminchroma(3+);

3) (ClO 4) 2 - perkloraatti tetra ammincopy(2+);

4) SO 4 - bromisulfaatti Openta amminruteeni(3+);

5) Cl04 - perkloraatti di bromi Otetra vesikoboltti (3+).

Pöytä. Negatiivisesti varautuneiden ligandien kaavat ja nimet

(2). Kompleksoiva aine - kompleksisessa anionissa.

Ligandien nimen jälkeen kutsutaan kompleksinmuodostajaksi; elementin latinankielistä nimeä käytetään, se lisätään pääte -at ) ja kompleksinmuodostajan valenssi tai hapettumisaste on ilmoitettu suluissa. Sitten ulkopallon kationia kutsutaan genitiivissä. Indeksi, joka ilmaisee yhdisteen kationien lukumäärän, määräytyy kompleksisen anionin valenssin perusteella, eikä sitä näytetä nimessä.

Esimerkki. Nimeä kompleksiyhdiste (NH 4) 2 .

A). Määritetään sisäpallon varaus, se on suuruudeltaan yhtä suuri, mutta etumerkillisesti vastakkainen ulkopallon varaukseen nähden; ulkopallon varaus (sen määräävät ammoniumioni-ionit NH 4 +) on +2, joten sisäpallon varaus on -2 ja tämä on monimutkainen anioni 2-.

b). Kompleksoivan aineen (tämä on platina) hapetusaste (merkitty x:llä) lasketaan sähköneutraaliusyhtälöstä: (+1) × 2 + x × 1 + (-1) × 2 + (-1) × 4 \u003d 0; x = +4, so. Pt(4+).

V). Aloitamme yhdisteen nimen anionilla - ( 2- (kompleksianioni), joka sisältää erilaisia ​​ligandi-ioneja: (OH -) ja (Cl -), joten lisäämme ligandien nimeen päätteen - O- ja niiden lukumäärä on merkitty numeroilla: - tetraklooridihydrokso- , niin kutsumme kompleksinmuodostajaa käyttämällä elementin latinankielistä nimeä, lisäämme siihen pääte -at (tunnusmerkki anionityyppinen kompleksi) ja merkitse suluissa kompleksinmuodostajan valenssi tai hapetusaste - platina (4+).

G). Viimeksi kutsumme kationiksi genitiivissä - ammonium.

e). Yhdistämällä peräkkäin nimet (annettu lihavoidulla kursiivilla), saadaan monimutkaisen yhdisteen nimi (NH 4) 2 - ammonium(4+).

Esimerkkejä yhdisteistä, joissa on monimutkaisia ​​anioneja ja niiden nimiä:

1) Mg 2 - kolme fluori O hydroksoalumiini klo (3+) magnesium;

2) K 2 - di tiosulfaatti Odi ammincupr klo (2+) kalium;

3) K 2 - tetra jodi O merkur klo (2+) kalium.

(3). Kompleksoiva aine - neutraalissa kompleksissa.

Kaikkien ligandien nimien jälkeen viimeinen on kompleksinmuodostaja nominatiivi, ja sen hapettumisastetta ei ole ilmoitettu, koska sen määrää kompleksin sähköneutraalius.

Esimerkkejä neutraaleista komplekseista ja niiden nimistä:

1) – di kloori O akvamiiniplatina;

2) – kolme bromi Okolme amminkoboltti;

3) - triklooritriamiinikoboltti.

Täten, kova osa kaikentyyppisten kompleksiyhdisteiden nimet vastaavat aina kompleksin sisäpalloa.

Monimutkaisten yhdisteiden käyttäytyminen liuoksissa. Tasapainot monimutkaisten yhdisteiden liuoksissa. Tarkastellaan kompleksiyhdisteen diamiinihopeakloridi Cl käyttäytymistä liuoksessa.

Ulkopallon ionit (CI-) sitoutuvat kompleksiseen ioniin pääasiassa sähköstaattisten vuorovaikutusvoimien avulla ( ionisidos), siksi liuoksessa, kuten vahvojen elektrolyyttien ionit, lähes täydellinen monimutkaisen yhdisteen hajoaminen kompleksiksi ja ulkopalloksi on ulkopallo tai primaarinen dissosiaatio monimutkaiset suolat:

Cl® + + Cl - - primaarinen dissosiaatio.

Kompleksin sisäpallon ligandit on liitetty kompleksinmuodostajaan luovuttaja-akseptorin välityksellä. kovalenttiset sidokset; niiden pilkkoutuminen (irrottaminen) kompleksinmuodostajasta etenee useimmissa tapauksissa merkityksettömässä määrin, kuten heikoissa elektrolyyteissä, joten se on palautuva. Sisäpallon palautuva hajoaminen on kompleksisen yhdisteen sekundaarista dissosiaatiota:

+ «Ag + + 2NH3 - sekundaarinen dissosiaatio.

Tämän prosessin tuloksena tasapainotetaan kompleksihiukkasen, keskus-ionin ja ligandien välille. Se etenee vaiheittain ligandien peräkkäisellä eliminaatiolla.

Toissijaisen dissosiaatioprosessin tasapainovakiota kutsutaan kompleksisen ionin epästabiilisuusvakioksi:

Pesimään. \u003d × 2 / \u003d 6,8 ​​× 10 - 8.

Se toimii sisäpallon stabiilisuuden mittana: mitä stabiilimpi kompleksi-ioni, sitä pienempi sen epästabiilisuusvakio, sitä pienempi kompleksin hajoamisen aikana muodostuvien ionien pitoisuus. Kompleksien epästabiilisuusvakioiden arvot ovat taulukkoarvoja.

Ionien ja molekyylien pitoisuuksina ilmaistuja epästabiilisuusvakioita kutsutaan pitoisuusvakioksi. Epästabiilisuusvakiot, ilmaistuna ionien ja molekyylien aktiivisuuksina, eivät riipu liuoksen koostumuksesta ja ionivahvuudesta. Esimerkiksi kompleksille yleisnäkymä MeX n (dissosiaatioyhtälö MeX n «Me + nX) epästabiilisuusvakiolla on muoto:

Pesimään. \u003d a Me ×a n X /a MeX n.

Ongelmia ratkaistaessa riittävän laimeiden liuosten tapauksessa pitoisuusvakioiden käyttö on sallittua olettaen, että järjestelmän komponenttien aktiivisuuskertoimet ovat käytännössä yhtä suuria kuin yksikkö.

Yllä oleva toissijainen dissosiaatioyhtälö on kompleksin vaiheittaisen dissosiaatioprosessin kokonaisreaktio ligandien peräkkäisen eliminoinnin kanssa:

+ « + + NH 3 , K pesä.1 = ×/

+ "Ag + + NH 3, K pesä.2 \u003d × /

+ « Ag + + 2NH 3 , K pesä. \u003d × 2 / \u003d K pesä.1 × K pesä.2,

missä К nest.1 ja К nest.2 ovat kompleksin vaiheittaiset epävakausvakiot.

Kompleksin kokonaisepästabiilisuusvakio on yhtä suuri kuin vaiheittaisten epästabiilisuusvakioiden tulo.

Annetuista kompleksin vaiheittaisen dissosioitumisen yhtälöistä seuraa, että liuoksessa voi olla dissosiaatiovälituotteita; ligandin ylimäärässä, näiden prosessien palautuvuudesta johtuen reaktioiden tasapaino siirtyy kohti lähtöaineita ja liuoksessa on pääasiassa dissosioitumaton kompleksi.

Kompleksin lujuuden karakterisoimiseksi käytetään kompleksin epästabiilisuusvakion lisäksi sen käänteisarvoa - kompleksin b joukon stabiiliusvakiota. = 1/ K pesä. . b asetettu on myös viitearvo.

Ohjaustehtävät

181. Ilmoita annetulle kompleksiyhdisteelle kompleksinmuodostavan ionin nimi, hapetusaste (varaus), koordinaationumero. Kirjoita yhtälöt tämän yhdisteen elektrolyyttiselle dissosiaatiolle ja lauseke kompleksin Cl 2, Cl epästabiilisuusvakiolle.

182*. SO4, (NO3)2.

183*. K2(NO3)2, S04.

184*. Na, Cl3.

185*. Ba, Cl.

186*. (NH4), Br2.

187*. Na3, NO3.

188*. S04, KCl2, K3.

190*. , Cl.

Monimutkaiset yhdisteet

Luennon yhteenveto

Tavoitteet. Muodostaa ajatuksia monimutkaisten yhdisteiden koostumuksesta, rakenteesta, ominaisuuksista ja nimikkeistöstä; kehittää taitoja kompleksinmuodostajan hapetusasteen määrittämisessä, kompleksisten yhdisteiden dissosiaatioyhtälöiden laatimisessa.
Uusia käsitteitä: kompleksiyhdiste, kompleksinmuodostaja, ligandi, koordinaatioluku, kompleksin ulko- ja sisäpallot.
Laitteet ja reagenssit. Seiso koeputkilla, väkevällä ammoniakkiliuoksella, kupari(II)sulfaatin, hopeanitraatin ja natriumhydroksidin liuoksella.

TUTKIEN AIKANA

Laboratoriokokemus. Lisää ammoniakkiliuos kupari(II)sulfaattiliuokseen. Neste muuttuu voimakkaan siniseksi.

Mitä tapahtui? Kemiallinen reaktio? Tähän asti emme tienneet, että ammoniakki voi reagoida suolan kanssa. Mitä ainetta muodostui? Mikä on sen kaava, rakenne, nimi? Mihin yhdisteluokkaan se kuuluu? Voiko ammoniakki reagoida muiden suolojen kanssa? Onko vastaavia yhteyksiä? Meidän on vastattava näihin kysymyksiin tänään.

Jotta voimme paremmin tutkia joidenkin raudan, kuparin, hopean ja alumiinin yhdisteiden ominaisuuksia, tarvitsemme tietoa monimutkaisista yhdisteistä.

Jatketaan kokemuksiamme. Saatu liuos jaetaan kahteen osaan. Lisätään emästä yhteen osaan. Kupari(II)hydroksidin Cu(OH)2:n saostumista ei havaita, joten liuoksessa ei ole kaksoisvarautuneita kupari-ioneja tai niitä on liian vähän. Tästä voidaan päätellä, että kupari-ionit ovat vuorovaikutuksessa lisätyn ammoniakin kanssa ja muodostavat uusia ioneja, jotka eivät muodosta liukenematonta yhdistettä OH - ionien kanssa.

Samaan aikaan ionit pysyvät muuttumattomina. Tämä voidaan nähdä lisäämällä bariumkloridiliuosta ammoniakkiliuokseen. Valkoinen BaSO 4 -sakka putoaa välittömästi.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että ammoniakkiliuoksen tummansininen väri johtuu siinä olevista kompleksisista 2+-ioneista, jotka muodostuvat kiinnittämällä neljä ammoniakkimolekyyliä kupari-ioniin. Veden haihtuessa 2+ ionit sitoutuvat ioneihin ja liuoksesta erottuvat tummansiniset kiteet, joiden koostumus ilmaistaan ​​kaavalla SO 4 H 2 O.

Monimutkaiset yhdisteet ovat yhdisteitä, jotka sisältävät monimutkaisia ​​ioneja ja molekyylejä, jotka voivat esiintyä sekä kiteisessä muodossa että liuoksissa.

Monimutkaisten yhdisteiden molekyylien tai ionien kaavat on yleensä suljettu hakasulkeisiin. Monimutkaisia ​​yhdisteitä saadaan tavanomaisista (ei-kompleksisista) yhdisteistä.

Esimerkkejä monimutkaisten yhdisteiden valmistamisesta

Monimutkaisten yhdisteiden rakennetta tarkastellaan Nobel-palkinnon voittajan sveitsiläisen kemistin Alfred Wernerin vuonna 1893 esittämän koordinaatioteorian perusteella. Hänen tieteellistä toimintaa tapahtui Zürichin yliopistossa. Tiedemies syntetisoi monia uusia monimutkaisia ​​yhdisteitä, systematisoi aiemmin tunnettuja ja vasta saatuja kompleksisia yhdisteitä ja kehitti kokeellisia menetelmiä niiden rakenteen todistamiseksi.

A. Werner (1866–1919)

Tämän teorian mukaisesti erotetaan monimutkaiset yhdisteet kompleksoiva aine, ulkoinen Ja sisäinen pallo. Kompleksoiva aine on yleensä kationi tai neutraali atomi. Sisäpallo koostuu tietystä määrästä ioneja tai neutraaleja molekyylejä, jotka ovat lujasti sitoutuneet kompleksinmuodostajaan. Niitä kutsutaan ligandit. Ligandien lukumäärä määrää koordinointinumero(KN) kompleksinmuodostaja.

Esimerkki monimutkaisesta yhdisteestä

Esimerkissä tarkasteltuna yhdiste S04H20 tai CuSO45H20 on kupari(II)sulfaatin kiteinen hydraatti.

Määritellään muiden kompleksisten yhdisteiden, esimerkiksi K 4 , aineosat.
(Viite. Aine, jonka kaava on HCN, on syaanihappo. Syaanivetyhapposuoloja kutsutaan syanideiksi.)

Kompleksoiva aine on rauta-ioni Fe 2+, ligandit ovat syanidi-ionit CN - , koordinaatioluku on kuusi. Kaikki hakasulkeisiin kirjoitettu on sisäpalloa. Kaliumionit muodostavat kompleksisen yhdisteen ulkopallon.

Keskus-ionin (atomin) ja ligandien välisen sidoksen luonne voi olla kaksinkertainen. Toisaalta yhteys johtuu sähköstaattisen vetovoiman voimista. Toisaalta keskusatomin ja ligandien välillä sidos voidaan muodostaa luovuttaja-akseptorimekanismilla analogisesti ammoniumionin kanssa. Monissa kompleksisissa yhdisteissä keskusionin (atomin) ja ligandien välinen sidos johtuu sekä sähköstaattisen vetovoiman voimista että kompleksinmuodostajan jakamattomien elektroniparien ja ligandien vapaiden orbitaalien vuoksi muodostuneesta sidoksesta.

Monimutkaiset yhdisteet, joilla on ulkopallo, ovat vahvoja elektrolyyttejä ja vesiliuoksissa dissosioituvat lähes täydellisesti monimutkaiseksi ioniksi ja ioneiksi ulkoinen pallo. Esimerkiksi:

SO 4 2++.

Vaihtoreaktioissa monimutkaiset ionit siirtyvät yhdisteestä toiseen muuttamatta niiden koostumusta:

SO 4 + BaCl 2 \u003d Cl 2 + BaSO 4.

Sisäpallolla voi olla positiivinen, negatiivinen tai nollavaraus.

Jos ligandien varaus kompensoi kompleksinmuodostajan varauksen, niin tällaisia ​​kompleksisia yhdisteitä kutsutaan neutraaleiksi tai ei-elektrolyyttikomplekseiksi: ne koostuvat vain kompleksinmuodostajasta ja sisäpallon ligandeista.

Tällainen neutraali kompleksi on esimerkiksi .

Tyypillisimpiä kompleksinmuodostajia ovat kationit d-elementtejä.

Ligandit voivat olla:

a) polaariset molekyylit - NH3, H20, CO, NO;
b) yksinkertaiset ionit - F-, Cl-, Br-, I-, H-, H+;
c) kompleksi-ionit - CN-, SCN-, NO2-, OH-.

Tarkastellaan taulukkoa, joka näyttää joidenkin kompleksinmuodostajien koordinaatioluvut.

Monimutkaisten yhdisteiden nimikkeistö. Yhdisteessä nimetään ensin anioni ja sitten kationi. Määritettäessä sisäpallon koostumusta kutsutaan ensinnäkin anioneja lisäämällä latinalaiseen nimeen pääte - O-, esimerkiksi: Cl - - kloori, CN - - syaani, OH - - hydrokso jne. Tästä eteenpäin kutsutaan neutraaleiksi ligandeiksi ja pääasiassa ammoniakkia ja sen johdannaisia. Tässä tapauksessa käytetään seuraavia termejä: koordinoidulle ammoniakille - ammiini, vettä varten - aqua. Ligandien lukumäärä osoittaa Kreikan sanat: 1 - mono, 2 - di, 3 - kolme, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - heksa. Sitten he siirtyvät keskusatomin nimeen. Jos keskusatomi on osa kationeja, käytetään vastaavan alkuaineen venäläistä nimeä ja sen hapetustila ilmoitetaan suluissa (roomalaisin numeroin). Jos keskusatomi sisältyy anioniin, niin käytä elementin latinalaista nimeä ja lisää loppuun pääte - klo. Ei-elektrolyyttien tapauksessa keskusatomin hapetusastetta ei anneta, koska se määräytyy yksiselitteisesti kompleksin sähköneutraaliuden perusteella.

Esimerkkejä. Cl2-kompleksin nimeämiseksi määritetään hapetustila (NIIN.)
X kompleksinmuodostaja - Cu-ioni X+ :

1 x + 2 (–1) = 0,x = +2, C.O.(Cu) = +2.

Samalla tavalla koboltti-ionin hapetustila löytyy:

y + 2 (–1) + (–1) = 0,y = +3, S.O.(Co) = +3.

Mikä on koboltin koordinaatioluku tässä yhdisteessä? Kuinka monta molekyyliä ja ionia ympäröi keskus-ioni? Koboltin koordinaatioluku on kuusi.

Kompleksisen ionin nimi kirjoitetaan yhdellä sanalla. Keskusatomin hapetusaste on osoitettu suluissa olevalla roomalaisella numerolla. Esimerkiksi:

Cl 2 - tetraamiinikupari(II)kloridi,
EI 3 – diklooriakvatriamiinikoboltti(III)nitraatti,
K 3 - heksasyanoferraatti (III) kalium,
K 2 - tetraklooriplatinaatti (II) kalium,
- diklooritetraamiinisinkki,
H2 - heksaklooritiinihappo.

Useiden kompleksisten yhdisteiden esimerkissä määritetään molekyylien rakenne (ionikompleksoiva aine, sen S.O., koordinaationumero, ligandit, sisä- ja ulkopallot), annetaan kompleksin nimi, kirjoitetaan elektrolyyttisen dissosiaation yhtälöt.

K 4 - kaliumheksasyanoferraatti (II),

K 4 4K + + 4– .

H - tetraklooriauriinihappo (muodostuu liuottamalla kultaa Aqua Regiaan),

H H + + –.

OH - diamiini hopea(I)hydroksidi (tämä aine osallistuu "hopeapeili"-reaktioon),

OH + + OH-.

Na-tetrahydroksoaluminaatti natrium,

Na Na++-.

Monimutkaisiin yhdisteisiin kuuluu monia eloperäinen aine, erityisesti sinulle tuttuja amiinien vuorovaikutuksen tuotteita veden ja happojen kanssa. Esimerkiksi metyyliammoniumkloridin suolat ja fenyyliammoniumkloridi ovat monimutkaisia ​​yhdisteitä. Koordinointiteorian mukaan niillä on seuraava rakenne:

Tässä typpiatomi on kompleksinmuodostaja, vetyatomit typessä ja metyyli- ja fenyyliradikaalit ovat ligandeja. Yhdessä ne muodostavat sisäisen pallon. Ulkopallolla on kloridi-ioneja.

Monet orgaaniset aineet, joilla on suuri merkitys organismien elämässä, ovat monimutkaisia ​​yhdisteitä. Näitä ovat hemoglobiini, klorofylli, entsyymejä ja muut

Monimutkaisia ​​yhdisteitä käytetään laajalti:

1) analyyttisessä kemiassa useiden ionien määrittämiseen;
2) tiettyjen metallien erottamiseen ja metallien tuotantoon korkea aste puhtaus;
3) väriaineina;
4) poistaa veden kovuus;
5) tärkeiden biokemiallisten prosessien katalyytteinä.

Luku 17

17.1. Perusmääritelmät

Tässä luvussa tutustutaan erityiseen monimutkaisten aineiden ryhmään nimeltä kattava(tai koordinoimalla) yhteyksiä.

Tällä hetkellä käsitteen tiukka määritelmä " monimutkainen hiukkanen" Ei. Yleensä käytetään seuraavaa määritelmää.

Esimerkiksi hydratoitu kupari-ioni 2 on monimutkainen hiukkanen, koska sitä todella esiintyy liuoksissa ja joissakin kiteisissä hydraateissa, se muodostuu Cu 2 -ioneista ja H 2 O -molekyyleistä, vesimolekyylit ovat todellisia molekyylejä ja Cu 2 -ioneja on kiteissä. monista kupariyhdisteistä. Päinvastoin, SO 4 2 -ioni ei ole monimutkainen hiukkanen, koska vaikka O 2 -ioneja esiintyy kiteissä, S 6 -ionia ei ole kemiallisissa systeemeissä.

Esimerkkejä muista kompleksisista hiukkasista: 2 , 3 , , 2 .

Samanaikaisesti NH4- ja H3O-ionit luokitellaan monimutkaisiksi hiukkasiksi, vaikka H-ioneja ei ole kemiallisissa systeemeissä.

Joskus kompleksisia hiukkasia kutsutaan monimutkaisiksi kemiallisiksi hiukkasiksi, joissa kaikki tai osa sidoksista muodostuu luovuttaja-akseptorimekanismin mukaisesti. Tämä pätee useimmissa monimutkaisissa hiukkasissa, mutta esimerkiksi kaliumalunassa SO 4 kompleksihiukkasessa 3 sidos Al- ja O-atomien välille muodostuu todellakin luovuttaja-akseptorimekanismin mukaisesti, kun taas kompleksihiukkasessa on vain sähköstaattista (ioni-dipoli) vuorovaikutus. Tämän vahvistaa se, että rautaammoniumalunassa on rakenteeltaan samanlainen monimutkainen hiukkanen, jossa vesimolekyylien ja NH4-ionin välillä on mahdollista vain ionidipoli-vuorovaikutus.

Varauksen mukaan kompleksiset hiukkaset voivat olla kationeja, anioneja ja myös neutraaleja molekyylejä. Tällaisia ​​hiukkasia sisältävät monimutkaiset yhdisteet voivat kuulua eri kemikaaliluokkiin (hapot, emäkset, suolat). Esimerkkejä: (H30) - happo, OH - emäs, NH4Cl ja K3 - suolat.

Tyypillisesti kompleksinmuodostaja on metallin muodostavan alkuaineen atomi, mutta se voi olla myös hapen, typen, rikin, jodin ja muiden ei-metalleja muodostavien alkuaineiden atomi. Kompleksoivan aineen hapetusaste voi olla positiivinen, negatiivinen tai nolla; kun monimutkainen yhdiste muodostuu yksinkertaisemmista aineista, se ei muutu.

Ligandit voivat olla hiukkasia, jotka ennen monimutkaisen yhdisteen muodostumista olivat molekyylejä (H 2 O, CO, NH 3 jne.), anioneja (OH, Cl, PO 4 3 jne.) sekä vetykationeja . Erottaa tuntematon tai yksihampaiset ligandit (kytkettyinä keskusatomiin sen yhden atomin kautta, toisin sanoen yhdellä sidoksella), kaksihampainen(yhdistetty keskusatomiin kahden atominsa kautta, eli kahdella -sidoksella), kolmihampainen jne.

Jos ligandit ovat tunnistamattomia, koordinaatioluku on yhtä suuri kuin tällaisten ligandien lukumäärä.

cn riippuu keskusatomin elektronirakenteesta, sen hapetusasteesta, keskusatomin ja ligandien koosta, kompleksiyhdisteen muodostumisolosuhteista, lämpötilasta ja muista tekijöistä. CN voi ottaa arvot välillä 2 - 12. Useimmiten se on kuusi, hieman harvemmin - neljä.

On myös monimutkaisia ​​hiukkasia, joissa on useita keskusatomeja.

Käytetään kahden tyyppisiä kompleksihiukkasten rakennekaavoja: osoittavat keskusatomin ja ligandien muodollisen varauksen tai osoittavat koko kompleksihiukkasen muodollisen varauksen. Esimerkkejä:

Monimutkaisen hiukkasen muodon kuvaamiseksi käytetään ideaa koordinaatiopolyhedronista (polyhedron).

Koordinaatiopolyhedrat sisältävät myös neliön (KN = 4), kolmion (KN = 3) ja käsipainon (KN = 2), vaikka nämä luvut eivät ole monitahoisia. Esimerkkejä koordinaatiopolyhedristä ja vastaavasti muotoilluista kompleksihiukkasista yleisimmille CN-arvoille on esitetty kuvissa 1 ja 2. 1.

Miten kemialliset aineet monimutkaiset yhdisteet jaetaan ionisiin (niitä kutsutaan joskus ionogeeninen) ja molekulaarinen ( ei-ioninen) liitännät. Ioniset kompleksiyhdisteet sisältävät varautuneita kompleksihiukkasia - ioneja - ja ovat happoja, emäksiä tai suoloja (katso § 1). Molekyylikompleksiyhdisteet koostuvat varautumattomista kompleksihiukkasista (molekyyleistä), esimerkiksi: tai - niitä on vaikea luokitella mihinkään kemikaalien pääluokkaan.

Monimutkaiset hiukkaset, jotka muodostavat monimutkaisia ​​yhdisteitä, ovat melko erilaisia. Siksi niiden luokittelussa käytetään useita luokitteluominaisuuksia: keskusatomien lukumäärä, ligandin tyyppi, koordinaationumero ja muut.

Keskusatomien lukumäärän mukaan monimutkaiset hiukkaset jaetaan yksiytiminen Ja moniytiminen. Moninukleaaristen kompleksihiukkasten keskusatomit voivat liittyä toisiinsa joko suoraan tai ligandien kautta. Molemmissa tapauksissa keskusatomit ligandien kanssa muodostavat yhden kompleksisen yhdisteen sisäpallon:

Ligandien tyypin mukaan kompleksihiukkaset jaetaan

1) Vesikompleksit eli kompleksisia hiukkasia, joissa vesimolekyylejä on läsnä ligandeina. Kationiset vesikompleksit m ovat enemmän tai vähemmän stabiileja, anioniset vesikompleksit ovat epästabiileja. Kaikki kiteiset hydraatit ovat yhdisteitä, jotka sisältävät vesikomplekseja, esimerkiksi:

Mg(ClO 4) 2. 6H20 on itse asiassa (C104)2;
BeSO4. 4H20 on itse asiassa S04;
Zn(Br03)2. 6H20 on itse asiassa (Br03)2;
CuSO4. 5H 2O on itse asiassa SO 4. H2O.

2) Hydroksokompleksit, toisin sanoen kompleksisia hiukkasia, joissa hydroksyyliryhmiä esiintyy ligandeina, jotka olivat hydroksidi-ioneja ennen kompleksipartikkeliin pääsyä, esimerkiksi: 2 , 3 , .

Hydroksokompleksit muodostuvat vesikomplekseista, joilla on kationisten happojen ominaisuuksia:

2 + 4OH = 2 + 4H 2O

3) Ammoniakki eli kompleksisia hiukkasia, joissa NH3-ryhmiä esiintyy ligandeina (ennen kompleksisen hiukkasen muodostumista - ammoniakkimolekyylit), esimerkiksi: 2 , , 3 .

Ammoniakkia voidaan saada myös vesikomplekseista, esimerkiksi:

2 + 4NH3 \u003d 2 + 4 H2O

Liuoksen väri muuttuu tässä tapauksessa sinisestä ultramariiniin.

4) acidokompleksit eli kompleksisia hiukkasia, joissa ligandeina on sekä hapettomien että happea sisältävien happojen happamia tähteitä (ennen kompleksipartikkelin muodostumista - anionit, esim.: Cl, Br, I, CN, S 2, NO 2, S2032, C032, C2042 jne.).

Esimerkkejä happokompleksien muodostumisesta:

Hg 2 + 4I = 2
AgBr + 2S 2O 3 2 = 3 + Br

Jälkimmäistä reaktiota käytetään valokuvauksessa poistamaan reagoimaton hopeabromidi valokuvausmateriaaleista.
(Kun kehitetään valokuvafilmiä ja valokuvapaperia, kehite ei palauta valokuvaemulsiossa olevan hopeabromidin valottamatonta osaa. Sen poistamiseen käytetään tätä reaktiota (prosessia kutsutaan "kiinnittämiseksi", koska poistamaton hopeabromidi hajoaa vähitellen valossa tuhoten kuvan)

5) Kompleksit, joissa vetyatomit ovat ligandeja, jaetaan kahteen täysin eri ryhmään: hydridi koostumukseen sisältyvät kompleksit ja kompleksit onium yhteyksiä.

Hydridikompleksien muodostumisessa - , , - keskusatomi on elektronin vastaanottaja ja hydridi-ioni luovuttaja. Vetyatomien hapetusaste näissä komplekseissa on –1.

Oniumkomplekseissa keskusatomi on elektronin luovuttaja ja akseptori vetyatomi hapetustilassa +1. Esimerkkejä: H30 tai - oksoniumioni, NH4 tai - ammoniumioni. Lisäksi on olemassa tällaisten ionien substituoituja johdannaisia: - tetrametyyliammoniumioni, - tetrafenyylilarsoniumioni, - dietyylioksoniumioni jne.

6) karbonyyli kompleksit - kompleksit, joissa CO-ryhmät ovat läsnä ligandeina (ennen kompleksin muodostusta - hiilimonoksidimolekyylit), esimerkiksi:, jne.

7) Anionihalogenidi kompleksit ovat tyyppisiä komplekseja.

Muut kompleksihiukkasten luokat erotetaan myös ligandien tyypin mukaan. Lisäksi on monimutkaisia ​​hiukkasia erityyppisten ligandien kanssa; yksinkertaisin esimerkki on vesihydroksokompleksi.

Monimutkaisen yhdisteen kaava kootaan samalla tavalla kuin minkä tahansa ionisen aineen kaava: kationin kaava kirjoitetaan ensin ja anioni toiseksi.

Kompleksihiukkasen kaava kirjoitetaan hakasulkeissa seuraavassa järjestyksessä: ensin kompleksinmuodostavan alkuaineen symboli, sitten niiden ligandien kaavat, jotka olivat kationeja ennen kompleksin muodostumista, sitten niiden ligandien kaavat, jotka olivat muodostuneet. neutraalit molekyylit ennen kompleksin muodostumista ja niiden jälkeen ligandien kaavat, jotka muodostuivat ennen kompleksin muodostumista anionien vaikutuksesta.

Monimutkaisen yhdisteen nimi rakennetaan samalla tavalla kuin minkä tahansa suolan tai emäksen nimi (monimutkaisia ​​happoja kutsutaan vety- tai oksoniumsuoloiksi). Yhdisteen nimi sisältää kationin nimen ja anionin nimen.

Kompleksipartikkelin nimi sisältää kompleksinmuodostajan nimen ja ligandien nimet (nimi kirjoitetaan kaavan mukaan, mutta oikealta vasemmalle. Kationien kompleksinmuodostajilla käytetään venäläisiä elementtinimiä, ja anionit, latinalaiset.

Yleisimpien ligandien nimet:

Esimerkkejä monimutkaisten kationien nimistä:

Esimerkkejä monimutkaisten anionien nimistä:

2 - tetrahydroksosinkaatti-ioni
3 – di(tiosulfato)argentaatti(I)-ioni
3 – heksasyanokromaatti(III)-ioni
– tetrahydroksodikvaaluminaatti-ioni
– tetranitrodiamiinikobaltaatti(III)-ioni
3 – pentasyaaniakvaferraatti(II)-ioni

Esimerkkejä neutraalien kompleksihiukkasten nimistä:

Tarkemmat nimikkeistön säännöt on annettu hakuteoksissa ja erikoisoppaissa.

Kiteisissä kompleksiyhdisteissä, joissa on varautuneita komplekseja, kompleksin ja ulkopallon ionien välinen sidos on ioninen, kun taas ulkopallon jäljellä olevien hiukkasten väliset sidokset ovat molekyylien välisiä (mukaan lukien vetysidokset). Molekyylikompleksiyhdisteissä sidos kompleksien välillä on molekyylien välinen.

Useimmissa monimutkaisissa hiukkasissa keskusatomin ja ligandien väliset sidokset ovat kovalenttisia. Kaikki tai osa niistä muodostetaan luovuttaja-akseptorimekanismin mukaisesti (seurauksena muodollisten maksujen muutoksella). Vähiten stabiileissa komplekseissa (esimerkiksi alkali- ja maa-alkalielementtien vesikomplekseissa sekä ammoniumissa) ligandeja pitää sähköstaattinen vetovoima. Monimutkaisten hiukkasten sidosta kutsutaan usein luovuttaja-akseptori- tai koordinaatiosidokseksi.

Tarkastellaanpa sen muodostumista käyttämällä esimerkkinä rauta(II)-akvakaatiota. Tämä ioni muodostuu reaktiossa:

FeCl 2cr + 6H20 = 2 + 2CI

Rautaatomin elektroninen kaava on 1 s 2 2s 2 2s 6 3s 2 3s 6 4s 2 3d 6. Tehdään kaavio tämän atomin valenssialitasoista:

Kun muodostuu kaksinkertaisesti varautunut ioni, rautaatomi menettää kaksi 4 s-elektroni:

Rautaioni hyväksyy kuusi elektroniparia happiatomeja kuudesta vesimolekyylistä vapaille valenssikiertoradalle:

Muodostuu monimutkainen kationi, jonka kemiallinen rakenne voidaan ilmaista jollakin seuraavista kaavoista:

Tämän hiukkasen spatiaalinen rakenne ilmaistaan ​​jollakin tilakaavoista:

Koordinaatiopolyedrin muoto on oktaedri. Kaikki Fe-O-sidokset ovat samoja. Oletetaan sp 3 d 2 - rautaatomin AO hybridisaatio. Kompleksin magneettiset ominaisuudet osoittavat parittomia elektroneja.

Jos FeCl2 liuotetaan syanidi-ioneja sisältävään liuokseen, reaktio etenee

FeCl 2cr + 6CN = 4 + 2Cl.

Sama kompleksi saadaan myös lisäämällä kaliumsyanidi-KCN-liuosta FeCl2-liuokseen:

2 + 6CN \u003d 4 + 6H 2O.

Tämä viittaa siihen, että syanidikompleksi on vahvempi kuin vesikompleksi. Lisäksi syanidikompleksin magneettiset ominaisuudet osoittavat, ettei rautaatomissa ole parittomia elektroneja. Kaikki tämä johtuu tämän kompleksin hieman erilaisesta elektronisesta rakenteesta:

"Vahvemmat" CN-ligandit muodostavat vahvemmat sidokset rautaatomiin, energianlisäys riittää "rikkomaan" Hundin säännön ja vapauttamaan 3:n. d-orbitaalit yksinäisille ligandipareille. Syanidikompleksin avaruudellinen rakenne on sama kuin vesikompleksin, mutta hybridisaatiotyyppi on erilainen - d 2 sp 3 .

Ligandin "voimakkuus" riippuu ensisijaisesti yksinäisen elektroniparin pilven elektronitiheydestä, eli se kasvaa atomin koon pienentyessä, kun pääkvanttiluku pienenee, riippuu EO-hybridisaation tyyppi ja eräät muut tekijät. Tärkeimmät ligandit voidaan laittaa riviin niiden "vahvuuden" lisäämisen järjestyksessä (eräänlainen ligandien "aktiivisuussarja", tämä sarja on ns. ligandien spektrikemiallinen sarja:

Komplekseille 3 ja 3 muodostuskaaviot näyttävät tältä seuraavalla tavalla:

Komplekseille, joissa CN = 4, kaksi rakennetta on mahdollista: tetraedri (tapauksessa sp 3-hybridisaatio), esimerkiksi 2 , ja tasainen neliö (jos kyseessä on dsp 2 hybridisaatio), esimerkiksi 2 .

Ensinnäkin monimutkaisille yhdisteille on ominaista samat ominaisuudet kuin tavallisille samojen luokkien yhdisteille (suolat, hapot, emäkset).

Jos yhdiste on happo, se on vahva happo; jos se on emäs, niin emäs on vahva. Nämä kompleksisten yhdisteiden ominaisuudet määräytyvät vain H30- tai OH-ionien läsnäolon perusteella. Lisäksi monimutkaiset hapot, emäkset ja suolat osallistuvat tavallisiin vaihtoreaktioihin, esimerkiksi:

SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + Cl 2
FeCl3 + K4 = Fe43 + 3KCl

Viimeistä näistä reaktioista käytetään laadullinen reaktio Fe3-ioneiksi. Tuloksena olevaa ultramariiniin liukenematonta ainetta kutsutaan "Preussin siniseksi" [systeeminen nimi on rauta(III)-kaliumheksasyanoferraatti(II)].

Lisäksi kompleksihiukkanen itse voi päästä reaktioon, ja mitä aktiivisemmin, sitä vähemmän stabiili se on. Yleensä nämä ovat liuoksessa tapahtuvia ligandisubstituutioreaktioita, esimerkiksi:

2 + 4NH3 \u003d 2 + 4H 2O,

sekä happo-emäsreaktiot, kuten

2 + 2H30 = + 2H20
2 + 2OH = + 2H 2O

Näissä reaktioissa muodostunut eristyksen ja kuivauksen jälkeen muuttuu sinkkihydroksidiksi:

Zn(OH)2 + 2H20

Viimeinen reaktio on yksinkertaisin esimerkki monimutkaisen yhdisteen hajoamisesta. Tässä tapauksessa se toimii huonelämpötila. Muut monimutkaiset yhdisteet hajoavat kuumennettaessa, esim.

SO4. H 2 O \u003d CuSO 4 + 4NH 3 + H 2 O (yli 300 o C)
4K 3 \u003d 12KNO 2 + 4CoO + 4NO + 8NO 2 (yli 200 o C)
K 2 \u003d K 2 ZnO 2 + 2H 2 O (yli 100 o C)

Ligandisubstituutioreaktion mahdollisuuden arvioimiseksi voidaan käyttää spektrikemiallista sarjaa, jota ohjaa se tosiasia, että vahvemmat ligandit syrjäyttävät heikommat sisäpallosta.

Monimutkaisten yhdisteiden isomerismi liittyy toisiinsa
1) ligandien ja ulkopallon hiukkasten mahdollisella erilaisella järjestelyllä,
2) kanssa erilainen rakenne monimutkaisin hiukkanen.

Ensimmäinen ryhmä sisältää hydratoitunut(yleisesti solvaatti) Ja ionisaatio isomerismi, toiseen - tila Ja optinen.

Hydraatti-isomeria liittyy mahdollisuuteen vesimolekyylien erilaiseen jakautumiseen kompleksisen yhdisteen ulko- ja sisäpalloilla, esimerkiksi: (punaruskea väri) ja Br 2 (sininen väri).

Ionisaatioisomeria liittyy mahdollisuuteen ionien erilaiseen jakautumiseen ulko- ja sisäpalloilla, esimerkiksi: SO 4 (violetti) ja Br (punainen). Ensimmäinen näistä yhdisteistä muodostaa sakan, joka reagoi bariumkloridiliuoksen kanssa ja toinen - hopeanitraattiliuoksen kanssa.

Spatiaalinen (geometrinen) isomeria, jota muuten kutsutaan cis-trans-isomeriaksi, on ominaista neliö- ja oktaedrisille komplekseille (se on mahdotonta tetraedrisille). Esimerkki: cis-trans-neliökompleksi-isomeria

Optinen (peili)isomeria ei pohjimmiltaan eroa orgaanisen kemian optisesta isomeriasta ja on ominaista tetraedrisille ja oktaedrisille komplekseille (mahdotonta neliöille).

Kemiatesti - monimutkaiset yhdisteet - KIIREELLINEN! ja sain parhaan vastauksen

Vastaus henkilöltä Nick[guru]
Jotkut kysymykset on asetettu väärin, esimerkiksi 7,12,27. Siksi vastaukset sisältävät varauksia.
1. Mikä on kompleksinmuodostajan koordinaatioluku +2-kompleksi-ionissa?
KLO 6
2. Mikä on kompleksinmuodostajan koordinaatioluku 2+-kompleksi-ionissa?
B) 6
3. Mikä on kompleksin muodostavan aineen koordinaatioluku kompleksi-ionissa 2+
B) 4
4. Mikä on Сu²+:n koordinaatioluku + kompleksi-ionissa?
B) 4
5. Mikä on kompleksin muodostavan aineen koordinaatioluku kompleksi-ionissa: +4?
B) 6
6. Määritä kompleksiyhdisteen K4 keskusionin varaus
B) +2
7. Mikä on kompleksisen ionin varaus?
B) +2 - jos oletetaan, että kompleksinmuodostaja on Сu (II)
8. Määritä rautasuoloista kompleksisuola:
A) K3
9. Mikä on Pt4+:n koordinaatioluku 2+-kompleksi-ionissa?
A) 4
10. Määritä kompleksisen ionin K2 varaus?
B) +2
11. Mikä molekyyli vastaa nimeä tetraamiinikupari(II)dikloridi?
B) Cl2
12. Mikä on kompleksisen ionin varaus?
D) +3 - jos oletetaan, että kompleksinmuodostaja on Cr (III)
13. Määritä kuparin (II) suoloista kompleksisuola:
B) K2
14. Mikä on Co3+:n koordinaatioluku kompleksisessa ionissa +?
B) 6
15. Määritä kompleksinmuodostajan varaus kompleksiyhdisteessä K3?
D) +3
16. Mikä molekyyli vastaa nimeä kaliumtetrajodihydraatti (II)?
A) K2
17. Mikä on kompleksisen ionin varaus?
KLO 2
18. Määritä nikkeli(II)-suoloista kompleksisuola:
B) SO4
19. Mikä on Fe3+:n koordinaatioluku kompleksi-ionissa -3?
KLO 6
20. Määritä kompleksinmuodostajan varaus kompleksiyhdisteessä K3?
B) +3
21. Mikä molekyyli vastaa nimeä hopea(I)diamiinikloridi?
B) Cl
22. Mikä on K4-kompleksi-ionin varaus?
B) -4
23. Määritä sinkkisuoloista kompleksisuola
B) Na2
24. Mikä on Pd4+:n koordinaatioluku 4+-kompleksi-ionissa?
D) 6
25. Määritä kompleksinmuodostajan varaus kompleksiyhdisteessä H2?
B) +2
26. Mikä molekyyli vastaa nimeä kaliumheksasyanoferraatti (II)?
D) K4
27. Mikä on kompleksisen ionin varaus?
D) -2 - jos oletetaan, että kompleksinmuodostaja on Co (II)
27. Määritä kromi (III) yhdisteistä kompleksiyhdiste
C) [Cr(H20)2(NH3)4]Cl3
28. Mikä on koboltin (III) koordinaatioluku NO3-kompleksi-ionissa?
B) 6
29. Määritä kompleksinmuodostajan varaus kompleksiyhdisteessä Cl2
A) +3
30. Mikä molekyyli vastaa nimeä natriumtetrajodipalladaatti (II)?
D) Na2

Vastaus osoitteesta James Bond[aloittelija]
Herranjumala

Vastaus osoitteesta Kissanpentu...[guru]
#30 uusin

Tänään työskentelin tämän valaistun arvostelun parissa. Jos se on hyödyllistä jollekin - olen iloinen. Jos joku ei ymmärrä niin ei hätää.

Ammoniakit ovat monimutkaisia ​​yhdisteitä, joissa ligandien toiminnot suorittavat ammoniakkimolekyylit NH3. Tarkempi nimi komplekseille, jotka sisältävät ammoniakkia sisäpallossa, on ammiinit; NH3-molekyylit voivat kuitenkin sijaita ammoniakkiyhdisteen sisä-, vaan myös ulkokehällä.

Ammoniumsuoloja ja ammoniaatteja pidetään yleensä kahdentyyppisinä monimutkaisina yhdisteinä, joilla on samanlainen koostumus ja monet ominaisuudet, ensimmäinen - ammoniakki happojen kanssa, toinen - ammoniakki pääasiassa raskasmetallien suolojen kanssa.

Ammoniakkikomplekseja saadaan yleensä saattamalla metallisuolat tai -hydroksidit reagoimaan ammoniakin kanssa vesi- tai Ei vesiliuokset tai käsittelemällä samoja suoloja kiteisessä tilassa kaasumaista ammoniakkia: Esimerkiksi kuparin ammoniakkikompleksi muodostuu reaktion seurauksena:

Cu 2+ + 4NH3 → 2+

kemiallinen sidos ammoniakkimolekyylit kompleksin muodostavan aineen kanssa typpiatomin läpi, joka toimii luovuttajana yksinäinen elektronipari.

Aminokompleksien muodostuminen vesiliuoksissa tapahtuu peräkkäin vesimolekyylien korvaaminen vesikompleksien sisäisellä alueella ammoniakkimolekyyleille:

2+ + NH3. H2O2+ + 2 H20;

2+ + NH3. H2O2+ + 2H20

Emme saa unohtaa ammoniakin vuorovaikutusta suolaanionin kanssa. Kuparitetraammoniakin muodostumisreaktio kuparisulfaatista ja ammoniakin vesiliuoksesta on seuraava:

CuSO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O \u003d Cu (OH) 2 + (NH 4) 2 SO 4

Cu(OH)2 + 4NH3 = (OH)2

Toinen syntyneen yhdisteen nimi on Schweitzerin reagenssi, puhtaassa muodossaan se on räjähdysaine, jota käytetään usein selluloosan liuottimena ja kupari-ammoniakikuitujen valmistuksessa.

Vakain ammoniakkikompleksien joukossa:

3+ (b 6 \u003d 1,6. 10 35),

-[Cu (NH 3) 4] 2+ (b 4 \u003d 7.9.10 12),

2+ (b 4 \u003d 4.2. 10 9) ja jotkut muut.

Ammoniakkia tuhoavat kaikki vaikutukset, jotka poistavat (kuumennettaessa) tai tuhoavat (hapettavan aineen vaikutuksesta) molekyylin ammoniakkia, muuntaa ammoniakin happamassa ympäristössä ammoniumkationiksi (ammoniumkationi ei sisällä yksinäisiä elektronipareja eikä siksi voi toimia ligandina), tai sitoa keskusatomia kompleksi, esimerkiksi huonosti liukenevan sakan muodossa:

Cl 2 \u003d NiCl 2 + 6 NH 3 ( G)

SO 4 + 6 Br 2 = CuSO 4 + 12 HBr + 2 N 2 ( G)

SO 4 + 3 H 2 SO 4 \u003d NiSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4

(OH) 2 + Na 2S + 4 H 2O \u003d CuS¯ + 2 NaOH + 4 NH3. H2O (4)

Ammoniakki eroaa sekä koostumukselta +, 2+ että stabiilisuudesta vesiliuoksissa; niitä käytetään analyyttinen kemia metalli-ionien havaitsemiseen ja erottamiseen.

Kuumennettaessa (riippuen paineesta - 80 - 140 ºС) ja alennetussa paineessa kupariammoniaatit voivat menettää ammoniakkia ja siirtyä tetraammonaatin muodosta diamiiniaattiin, mikä näkyy esimerkissä kuparinitraattiammoniaateista kokeellisessa työssä (2).

Voimakkaamman kemiallisen hajoamisen myötä kuparinitraatti voi hajota vedeksi, typeksi ja kupariksi. Taulukossa 1 on esitetty kuparinitraattitetraamiaatin ja ammoniumnitraatin vertailuominaisuudet.

Pöytä 1: Vertailevat ominaisuudet tetraammoniakkuparinitraatti ja ammoniumnitraatti (3)

Kuparinitraattitetraamiinin merkittävästi suurempi lämpöhajoamislämpö (kerroin 1,6–1,7 painoyksikköä kohti laskettuna) verrattuna NH 4 N0 3:een viittaa siihen, että palamis- tai räjähdysreaktiot voivat käynnistyä niissä suhteellisen helposti. Preller (4) tutki kuparin (II, koboltti (III) ja nikkeli (II) ammoniaattien herkkyyttä ja joitakin räjähdysominaisuuksia vuonna 1964. Kävi ilmi, että näillä yhdisteillä on merkittäviä räjähdysominaisuuksia ja niiden räjähdysnopeus on 2400-3500 m/ sek.

Tutkijat tutkivat myös palamista kuparitetraammonaattinitraatti. Tämän yhdisteen leimahduspiste oli 288 °C kuumennusnopeudella 20 astetta/min. Kuparin ammoniakin kyky palaa korotetussa paineessa (vähintään 60 atm) määritettiin kokeellisesti. Tämä tosiasia vahvistaa jälleen kerran esitetyn ehdotuksen, jonka mukaan mikä tahansa kemiallinen järjestelmä, jossa eksoterminen kemiallinen reaktio, kun sopivat olosuhteet valitaan, sen pitäisi kyetä edistämään palamisreaktiota siinä.

Tetraamiinissa oleva kupari (II) voidaan pelkistää (I):ksi yksiarvoisen kuparidiamiinin saamiseksi. Esimerkki tällaisesta reaktiosta on sinisen kuparitetraamiinin vuorovaikutus kuparilastujen kanssa huoneenlämpötilassa, vähän sekoittaen eikä vuorovaikutusta ilman kanssa. Reaktion aikana sininen väri häviää.

(OH) 2 + Cu \u003d 2 (OH)

Kuparidiamiini hapettuu helposti tetramiiniksi ollessaan vuorovaikutuksessa ilmakehän hapen kanssa.

4(OH) + 2H 2O + O 2 + 8NH3 = 4(OH) 2

Johtopäätös: tällainen työ olisi pitänyt tehdä jo kauan sitten. Käsitellään valtavaa tietämystä raskasmetalliammoniaateista, erityisesti kuparista, jota ehkä kannattaisi tutkia edelleen kehitystyömme ja tutkimustemme ohella.

Silmiinpistävä esimerkki tästä on SERGEEVA ALEKSANDRA ALEKSANDROVNAN väitöskirja aiheesta: « AMMONIAKIN VAIKUTUS VALOSYNTEESIIN, MAATALOUSKASVOJEN TUOTTAVUUDEEN JA LANNOITTEIDEN KÄYTÖN TEHOKKUUTEEN”, jossa osoitetaan yksityiskohtaisesti raskasmetalliammoniakin käytön lannoitteena hyödyt kasvien tuottavuuden ja fotosynteesin parantamisessa.

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta:

1. Materiaalit sivustolta http://ru.wikipedia.org
2. Kupari(II)nitraattiammoniaatit Cu(NH3)4(NO3)2 ja Cu(NH3)2(NO3)2. Termolyysi alipaineessa. S.S. Djukarev, I.V. Morozov, L.N. Reshetova, O.V. Guz, I.V. Arkhangelsky, Yu.M. Korenev, F.M. Spiridonov. Journal of Inorg.Chem. 1999
3. Zh 9, 1968 UDC 542,4: 541,49 KUPARIN JA KOBOLTTINITRAATTIEN AMMONIAATTIEN PALTOKYVYN TUTKIMUS A. A. Shidlovsky ja V. V. Gorbunov
4. N. Re 11 e g, Explosivsto "f., 12, 8, 173 (1964)
5. Materiaalit sivustolta http://www.alhimik.ru. Toolkit opiskelijoille (MITHT)
6. Työpajat sivustolta http://chemistry-chemists.com