Презентация - Комплексные соединения

Нажмите для просмотра
Комплексные соединения
Распечатать
  • Последний IP: 92.60.179.145
  • Уникальность: 85%
  • Слайдов: 85
  • Просмотров: 4857
  • Скачиваний: 3075
  • Размер: 0.18 MB
  • Онлайн: Да
  • Формат: ppt и pptx
В закладки
Оцени!

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Комплексные соединения, слайд 1
Лекция 13 Комплексные соединения

Слайд 2

Комплексные соединения, слайд 2
П Л А Н 13.1 Основные понятия химии комплексных соединений(КС) . 13.2 Строение КС . 13.3 Металло-лигандное равновесие в растворах . 13.4 Биологическая роль КС .

Слайд 3

Комплексные соединения, слайд 3
13.1 Комплексными (координационными) соединениями называют вещества, в структурных единицах которых число связей, образованных центральным атомом, превышает его высшую валентность.

Слайд 4

Комплексные соединения, слайд 4
Si F F F F В (Si) 4, это не комплексное соединение

Слайд 5

Комплексные соединения, слайд 5
Si F F F F В (Si) 6, это комплексное соединение F F 2-

Слайд 6

Комплексные соединения, слайд 6
Fe Cl Cl Cl В (Fe) 3 , это не комплексное соединение

Слайд 7

Комплексные соединения, слайд 7
Fe Cl Cl Cl Cl В (Fe) 6, это комплексное соединение Cl Cl 3-

Слайд 8

Комплексные соединения, слайд 8
Комплексные соединения состоят из: комплексообразователей (Ме, реже неметаллы: Si , P и др.); лигандов (ионов или поляр-ных молекул); ионов внешней сферы (могут отсутствовать).

Слайд 9

Комплексные соединения, слайд 9

Слайд 10

Комплексные соединения, слайд 10
В природе комплексных соединений больше, чем простых. Их изучение началось 200 лет назад. Первой теорией КС была теория А. Вернера (1893).

Слайд 11

Комплексные соединения, слайд 11
Альфред Вернер 1866-1919 Швейцарский химик, выдвинувший и развивший координационную теорию строения комплексных соединений. Лауреат Нобелевской премии 1913 г.

Слайд 12

Комплексные соединения, слайд 12
Важнейшей характе-ристикой комплексо-образователя является его координационное число (к.ч.), т.е. число связей, образованных им с лигандами.

Слайд 13

Комплексные соединения, слайд 13
Степень к.ч. окисления Ме 1 2 2 4, 6 3 4, 6 4 6, 8

Слайд 14

Комплексные соединения, слайд 14
Важнейшей характеристикой лиганда является его дентантность – число связей, образованных с комплексообразователем.

Слайд 15

Комплексные соединения, слайд 15
Классификация лигандов монодентантные лиганды: а) анионы : OH , H , F , Cl , Br , I , CN , CNS , NO 2 , NO 3 ; б) молекулы : NH 3 , H 2 O, CO ; в) катионы : NH 2 NH 3 .

Слайд 16

Комплексные соединения, слайд 16
бидентантные лиганды а) анионы : SO 4 2 , C 2 O 4 2 , CO 3 2 ; б) молекулы : NH 2 – CH 2 – CH 2 – NH 2 ( этилендиамин ) NH 2 – CH 2 – COOH (глицин)

Слайд 17

Комплексные соединения, слайд 17
полидентантные ли-ганды. Важнейшими из них являются комплексоны – аминополикарбоновые кислоты и их соли.

Слайд 18

Комплексные соединения, слайд 18
Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)

Слайд 19

Комплексные соединения, слайд 19
Динатриевая соль ЭДТА ( Na 2 H 2 Y ) Трилон Б дентантность от 4 до 6

Слайд 20

Комплексные соединения, слайд 20
Комплексоны находят применение в медицине для лечения мочекаменной болезни: Ca C 2 O 4 Na 2 H 2 Y Ca Y 2 Na 2 C 2 O 4 2 H

Слайд 21

Комплексные соединения, слайд 21
Метод комплексонометрии является одним из методов объемного анализа, в основе которого лежит реакция комплексообразования: Me 2 Na 2 H 2 Y Me Y 2 2 Na 2 H

Слайд 22

Комплексные соединения, слайд 22
Метод комплексонометрии позволяет определять содержание катионов металлов Ca 2 , Mg 2 , Fe 2 , Fe 3 и др. в растворах и биологических жидкостях.

Слайд 23

Комплексные соединения, слайд 23
1) по природе лигандов Классификация комплексных соединений А) КС с монодентантными лигандами : аммиакаты Cu(NH 3 ) 4 Cl 2 аквакомплексы Cu ( H 2 O ) 4 SO 4 гидроксокомплексы Na Al(OH) 4 ацидокомплексы Na Ag(CN) 2 со смешанными Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 лигандами

Слайд 24

Комплексные соединения, слайд 24
Б) КС с би- и полидентантными лигадами Особую группу составляют хелатные (клешневидные) комплексы, содержащие полидентантные лиганды, образующие замкнутые циклы

Слайд 25

Комплексные соединения, слайд 25

Слайд 26

Комплексные соединения, слайд 26
Наиболее устойчивыми являются внутрикомплексные КС, в которых часть связей Me - Lig образованы по обменному, а часть – по донорно-акцепторному механизму

Слайд 27

Комплексные соединения, слайд 27
С u (Гли) 2

Слайд 28

Комплексные соединения, слайд 28
Тетацин Na 2 Ca Y

Слайд 29

Комплексные соединения, слайд 29
Тетацин применяется в медицине как лекарственный препарат для детоксификации организма при отравлении тяжелыми металлами): Hg 2 Ca Y 2 Ca 2 Hg Y 2

Слайд 30

Комплексные соединения, слайд 30
2) По скорости образования комплексов: лабильные инертные Классификация комплексных соединений

Слайд 31

Комплексные соединения, слайд 31
НОМЕНКЛАТУРА КС (1960, ИЮПАК) 1) вначале называют катионы, затем анионы. Названия комплексных анионов заканчиваются суффиксом – ат ;

Слайд 32

Комплексные соединения, слайд 32
2) В комплексном ионе сначала называют лиганды-анионы, затем лиганды-молекулы, затем лиганды-катионы: NH 3 – аммин H 2 O – аква СО – карбонил

Слайд 33

Комплексные соединения, слайд 33
Названия лигандов-анионов заканчиваются на – о: OH – гидроксо NO 2 – нитро NO 3 –нитрато CN – циано С NS – родано SO 4 2 –сульфато NH 2 NH 3 Катион-лиганд гидразиниум

Слайд 34

Комплексные соединения, слайд 34
Названия некоторых комплексообразо-вателей зависит от их положения в КС

Слайд 35

Комплексные соединения, слайд 35
Ме Названия В комплексном катионе В комплексном анионе Fe Hg Au Ag Cu Sn Железо Ртуть Золото Серебро Медь Олово Феррат Меркурат Аурат Аргентат Купрат Станат Ме Названия В комплексном катионе В комплексном анионе Fe Hg Au Ag Cu Sn Железо Ртуть Золото Серебро Медь Олово Феррат Меркурат Аурат Аргентат Купрат Станат

Слайд 36

Комплексные соединения, слайд 36
Степень окисления комплексообразователя указывают, если у металла их несколько.

Слайд 37

Комплексные соединения, слайд 37
Na Al(OH) 4 натрий тетрагидроксоалюминат Cu ( NH 3 ) 4 SO 4 тетраамминмедь( II ) сульфат NH 4 Co ( NH 3 ) 2 ( NO 2 ) 4 аммоний тетранитродиамминкобальтат( III ) Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 дихлородиамминплатина

Слайд 38

Комплексные соединения, слайд 38
13.2 Строение КС описывается либо в рамках метода ВС , либо с позиций теории кристаллического поля.

Слайд 39

Комплексные соединения, слайд 39
С позиций метода ВС связи металл-лиганд являются ковалентными полярными, образованными по донорно-акцепторному механизму.

Слайд 40

Комплексные соединения, слайд 40
Лиганды выступают в роли доноров электронных пар , а комплексообразователи – в роли их акцепторов .

Слайд 41

Комплексные соединения, слайд 41
N H H H . Донор Me n Акцептор N H H H Me n Аддукт Схема взаимодействия металлов и лигандов .

Слайд 42

Комплексные соединения, слайд 42
Конфигурация комплексного иона определяется типом гибридизации АО комплексообразова - теля.

Слайд 43

Комплексные соединения, слайд 43
К.ч. Тип гибридизации Конфигурация Примеры 2 sp Lig Lig Ag(NH 3 ) 2 4 sp 3 Zn(NH 3 ) 4 2 Линейная Lig Lig Lig Lig Тетраэдрическая dsp 2 Lig Lig Lig Lig Квадратно-плоскостная Au Cl 4 -

Слайд 44

Комплексные соединения, слайд 44
К.ч. Тип гибридизации Конфигурация Примеры sp 3 d 2 Lig Lig Lig Lig Lig Lig Co F 6 3- Co(NH 3 ) 6 3 Октаэдрическая

Слайд 45

Комплексные соединения, слайд 45
Теория кристаллического поля исходит из того, что металлы и лиганды связаны между собой силами электростатического притяжения.

Слайд 46

Комплексные соединения, слайд 46
Эта теория рассматривает воздействие лигандов на d- орбитали иона-комплексообразова-теля.

Слайд 47

Комплексные соединения, слайд 47
Если катион металла находится в симметричном магнитном поле , его d- орбитали имеют одинаковый запас энергии (являются вырожденными ).

Слайд 48

Комплексные соединения, слайд 48
Если ион находится в октаэдрическом, тетраэдрическом или другом несимметричном поле лигандов, то происходит расщепление его d- подуровня.

Слайд 49

Комплексные соединения, слайд 49
Свободный ион Расщепление d- подуровня в октаэдрическом поле

Слайд 50

Комплексные соединения, слайд 50
Свободный ион Расщепление d- подуровня в тетраэдрическом поле

Слайд 51

Комплексные соединения, слайд 51
Величина энергии расщепления ( ) зависит от конфигурации комплекса и природы лиганда.

Слайд 52

Комплексные соединения, слайд 52
Спектрохимический ряд лигандов I , Cl ,F , OH ,H 2 O,CNS , NH 3 ,NO 2 , CN Слабые Lig Сильные Lig Увеличение энергии расщепления

Слайд 53

Комплексные соединения, слайд 53
В поле слабых лигандов энергия расщепления ( ) не велика, поэтому распределение электронов на d- орбиталях соответствует правилу Гунда

Слайд 54

Комплексные соединения, слайд 54
В поле сильных лигандов энергия расщепления ( ) имеет большое значение, в следствие чего первыми заполняются d- орбитали нижнего подуровня (распределение электронов происходит против правила Гунда).

Слайд 55

Комплексные соединения, слайд 55
Рассмотрим строение КС: Fe F 6 3 Fe(CN) 6 3 х – 6 – 3 х 3 х -1 х -1

Слайд 56

Комплексные соединения, слайд 56
Координационное число катиона Fe 3 равно 6, так как он связан с шестью монодентантными лигандами

Слайд 57

Комплексные соединения, слайд 57
Fe 4s 2 3d 6 Fe 3 4s 0 3d 5 Электронная конфигурация атома и иона

Слайд 58

Комплексные соединения, слайд 58
Оба комплексных иона имеют октаэдрическую конфигурацию, что обуславливает одинаковый характер расщепления d- орбиталей

Слайд 59

Комплексные соединения, слайд 59
F - является «слабым лигандом» ( 112,7 к Дж/моль) , поэтому распределение электронов катиона Fe 3 происходит в соответствии с правилом Гунда

Слайд 60

Комплексные соединения, слайд 60
CN - является «сильным лигандом» ( 1464,8 к Дж/моль) , поэтому распределение электронов катиона Fe 3 происходит против правила Гунда

Слайд 61

Комплексные соединения, слайд 61

Слайд 62

Комплексные соединения, слайд 62
Ион Fe F 6 3- парамагнитен , так как содержит неспаренные электроны на внешнем уровне (высокоспиновый комплекс) .

Слайд 63

Комплексные соединения, слайд 63
Ион Fe (С N) 6 3- диамагнитен , (низкоспиновый комплекс) .

Слайд 64

Комплексные соединения, слайд 64
13. 3 Комплексные соединения Электролиты Неэлектролиты Кислоты Основания Соли H 2 Pt Cl 4 Ag(NH 3 ) 2 OH Pt ( NH 3 ) 2 Cl 2 K 4 Fe(CN) 6

Слайд 65

Комплексные соединения, слайд 65
Различают первичную (необратимую) диссоциацию: K 4 Fe(CN) 6 4 K Fe(CN) 6 4 и вторичную (обратимую) диссоциацию КС: Fe(CN) 6 4 Fe 2 6 CN

Слайд 66

Комплексные соединения, слайд 66
Константа равновесия, описывающая вторичную диссоциацию КС, называется константой нестойкости (К н ) : К н

Слайд 67

Комплексные соединения, слайд 67
Чем меньше К н , тем устойчивее комплексное соединение Ag(NO 2 ) 2 Ag(NH 3 ) 2 Ag(CN) 2 1,3 10 3 6,8 10 8 1,0 10 21 увеличение устойчивости КС

Слайд 68

Комплексные соединения, слайд 68
Устойчивость комплексов можно охарактеризовать при помощи константы устойчивости (К у ): К у 1 К н

Слайд 69

Комплексные соединения, слайд 69
Причины устойчивости КС лежат в их строении: а) чем меньше ионный радиус комплексообразователя и больше его заряд, тем сильнее притяжение лигандов и устойчивее КС .

Слайд 70

Комплексные соединения, слайд 70
s-Me p-Me d-Me увеличение комплексообразующей способности

Слайд 71

Комплексные соединения, слайд 71
б) чем выше дентантность лиганда, тем устойчивее КС: К C К н Co(NH 3 ) 4 2 1 ,0 10 5 Co( Гли ) 2 3,3 10 9 Co Y 2 1,0 10 16

Слайд 72

Комплексные соединения, слайд 72
Самыми устойчивыми комплексными соединениями являются хелатные КС. Это явление получило название эффекта хелатирования.

Слайд 73

Комплексные соединения, слайд 73
13.4 В организме человека все металлы, кроме щелочных и, частично, щелочноземельных находятся в виде прочных хелатных КС с биолигандами: белками, аминокислотами, витаминами, гормонами и другими биоактивными соединениями.

Слайд 74

Комплексные соединения, слайд 74
Важнейшими являются комплексы с белками. К ним относятся многочисленные металлоферменты, а так же гемоглобин (комплекс железа с порфином), хлорофилл (комплекс магния).

Слайд 75

Комплексные соединения, слайд 75
Порфин – биолиганд, входящий в состав гемоглобина, хлорофилла, цитохромов С и некоторых других биосоединений

Слайд 76

Комплексные соединения, слайд 76
Сбалансированные потоки металлов и лигандов в биосистемах обуславливают металло-лигандный гомеостаз.

Слайд 77

Комплексные соединения, слайд 77
Его нарушение приводит к различным заболеваниям: При недостатке железа – анемия , при его избытке – сидероз.

Слайд 78

Комплексные соединения, слайд 78
По данным ВОЗ дефицит железа в организме человека является одной из наиболее серьезных проблем современности. На земном шаре от дефицита железа страдает 4-5 миллиардов человек (66-80% населения Земли). Недостаток железа - один из десяти глобальных факторов риска, являющийся причиной смерти 800 000 человек в год.

Слайд 79

Комплексные соединения, слайд 79
Недостаток кальция приводит к остеопорозу , а его избыток в организме человека способствует развитию катаракты, атеросклероза, а также обызвествлению костной ткани.

Слайд 80

Комплексные соединения, слайд 80
Для коррекции металло-лигандного гомеостаза используются: комплексоны , связывающие токсичные металлы, и выводящие их из организма человека;

Слайд 81

Комплексные соединения, слайд 81
комплексные соединения: А) комплексы Pt –противоопухолевые препараты, например, соль Пейроне Pt ( NH 3 ) 2 Cl 2 (синтезирована в 1850, используется как препарат с 1969 года);

Слайд 82

Комплексные соединения, слайд 82
Б) комплексы Au – лечение артритов и туберкулеза: Na 3 Au ( S 2 O 3 ) 2 ; B) тетацин –при отрав - лениях тяжелыми Ме.

Слайд 83

Комплексные соединения, слайд 83
Строение, свойства и биологическая роль КС металлов с биолигандами является объектом изучения бионеорганической химии , возникшей в середине 50-х годов, на стыке неорганической химии, биологии и медицины.

Слайд 84

Комплексные соединения, слайд 84
Достижения бионеорганики широко внедряются в медицину.

Слайд 85

Комплексные соединения, слайд 85
Благодарим за внимание!!!
^ Наверх
X

Благодарим за оценку!

Мы будем признательны, если Вы так же поделитесь этой презентацией со своими друзьями и подписчиками.