САМОСТІЙНА ПОЗААУДИТОРНА РОБОТА. 1.Утворення комплексів між неорганічними та біологічними сполуками
1.Утворення комплексів між неорганічними та біологічними сполуками.
2.Хімічні основи використання комплексних сполук у фармацевтичному аналізі та медицині.
3.Рівняння комплексоутворення та дисоціації комплексів.
4.Типи хімічного зв’язку в комплексних сполуках.
5.Написати формули таких комплексних сполук, обгрунтувати вибір йону-комплексоутворювачу та навести їх назви: 3NaF•AlF3, Ba(OH)2•Cu(OH)2, CoCl3•5NH3•H2O, KCl•PtCl4•NH3, 2Ca(CN)2•Fe(CN)2.
6.Написати графічні формули цис- і транс-ізомерів диамінтетрахлороплатини (IV).
7.Напишіть координаційні формули сполук з координаційним числом Кобальту (III), що дорівнює 6: Co(NO3)3•3NaNO2, CoCl3•5NH3, CoCl3•4NH3. Назвіть одержані комплекси.
8.Які хімічні зв’язки називаються донорно-акцепторними? Наведіть приклади сполук, в яких атоми сполучені за допомогою донорно-акцепторного зв’язку.
9.Які сполуки називаються внутрішньокомплексними?
10.Що характеризує дентантність ліганда?
11.Навести приклади лігандів, що проявляють різні значення дентантності.
12.Написати формулу комплексної сполуки за її назвою: а) калію гексаціаноферат (III); б) калію діамінтетранітрокобальтат (III); в) тетрааміндихлорокобальт (III) хлорид; г) тетраамінкупрум (II) гідроксид; д) триакватрифлуорохром (III); е) гексааміннікель (II) хлорид; є) тетраамінкарбонатокобальт (III) сульфат; ж) аквапентаамініридій (III) йодид; з) натрій гексаціанохромат (III).
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1.Комплексні кислоти, основи, солі.
2.Біологічна роль комплексних сполук.
3.Утворення комплексів між неорганічними та біологічними сполуками.
4.Хімічні основи використання комплексних сполук у фармацевтичному аналізі та медицині.
5.Внутрішня та зовнішня сфери комплексної сполуки, комплексоутворюв
6.Поняття про константи стійкості та нестійкості комплексу.
7.Які типи ізомерії характерні для комплексних сполук? Навести приклади.
8.Природа хімічного зв’язку в комплексних сполуках.
9.Написати координаційні формули наступних комплексних сполук: а) калію диціаноаргентат; б) калію гексанітрокобальтат (III); в) гексааміннікель (II) хлорид; г) натрію гексаціанохромат (III); д) гексаамінкобальт (III) бромід; диакватетрааміннікель (II) нітрат; е) магнію трифлуорогідроксоберилат.
САМОСТІЙНА АУДИТОРНА РОБОТА
1.Виконання дослідів, описаних в даних методичних вказівках.
2.Обговорення результатів та оформлення висновків.
3.Оформлення та захист протоколу.
4.Відповіді на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.
5.Розв'язування розрахункових задач, запропонованих викладачем.
ХІД РОБОТИ
Теоретична частина
Нейтральні молекули солей при певних умовах можуть сполучатися між собою з утворенням так званих подвійних солей. Так, при сумісній кристалізації з розчину амонію сульфату та феруму (II) сульфату утворюється подвійна сіль (NH4)2SO4FeSO4•6H2O або (NH4)2Fe(SO4)2•6H2O (т.зв. сіль Мора). При розчиненні у воді подвійні солі дисоціюють на всі йони, які входять до складу простих солей:
(NH4)2Fe( SO4)2•6H2O Û 2NH4++Fe2++2SO42-+6H2O
Однак, дуже часто при взаємодії двох солей (або інших сполук) виникають речовини, які дисоціюють з утворенням комплексних йонів. Так, при взаємодії KCN з Fe(CN)3 утворюється сіль:
3KCN+Fe(CN)3=K3[Fe(CN)6] (червона кров'яна сіль).
Ця сіль у водному розчині дисоціює з відщепленням комплексного йона:
K3[Fe(CN)6] Û 3K++ [Fe(CN)6] 3-,
який характеризуеться власними реакціями, відмінними від реакцій йонів, що входять до його складу.
До складу комплексного йона можуть входити не тільки йони, але й нейтральні молекули.
Центральне місце в комплекному йоні займає звичайно позитивний йон, який називають комплексоутворювачем. Так, у комплексній солі K3[Fe(CN)6] комплексоутворювачем є Fe3+. Йони та нейтральні молекули, що безпосередньо зв'язані з комплексоутворювачем, називають адендами (або лігандами). Комплексоутворювач разом з лігандами утворює комплексний йон або внутрішню сферу комплексної сполуки. Інші йони, віддалені від комплексоутворювача, утворюють зовнішню сферу комплексної сполуки.
Типовими комплексоутворювачами є елементи, розміщені всередині великих періодів періодичної системи елементів, наприклад, Ag+, Cu2+, Hg2+, Ca2+,Zn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+ та інші.
Найважливіші ліганди це йони: Cl-, Br-, I-, CN-, OH- та полярні молекули NH3, H2O.
Найважливішими комплексними сполуками з нейтральними лігандами є аміакати [Cu(NH3)4]SO4 та аквакомплекси [Cr(H2O)6]Cl3, які є звичайними кристалогідратами CrCl3•6H2O. Число зв’язків, що входять до складу комплексного йона, називають координаційним числом. Для більшості комплексоутворювачів координаційне число становить 4 і 6, рідше 2, 3, 8. Координаційні числа для одного й того самого комплексоутворювача в різних сполуках можуть бути різними.
Заряд комплексного йона дорівнюе алгебраїчній сумі зарядів комплексоутворювача і лігандів. Якщо комплексний йон має позитивний заряд, то зовнішня сфера складається з негативних зарядів і навпаки. Щоб скласти формулу комплекного йона, треба знати ступінь оксидації комплексоутворювача та лігандів, а також координаційне число.
В розчинах комплексні солі дисоціюють:
[Ag(NH3)2]NO3 Û [Ag(NH3)2] ++ NO3-
Комплексні йони у свою чергу теж дисоціюють, хоч і в незначній мірі:
[Ag(NH3)2] +ÛAg++2NH3
Рівноважний стан процесу дисоціації комплексного йона може бути охарактеризований константою нестійкості:
[Ag +] [NH3]2
Kнест. = ¾¾¾¾¾¾
[Ag(NH3)2]+
Чим більша величина константи, тим у більшій мірі дисоціює даний йон, тобто він менш стійкий. Такі константи рівноваги називають константами нестійкості.
Комплексні солі з дуже великою константою нестійкості називають подвійними солями. Отже, принципової різниці між ними немає.
Крім комплексних солей існують комплексні кислоти, комплексні основи та нейтральні комплекси. Наприклад:
H[AgF2]; [Cu(NH3)2]OH; [Cr(H2O)3(CN)3].
Експериментальна частина