Комплексные соединения 11 класс естественнонаучный О O О О О Mg NN NN NN NN. - презентация

1 Комплексные соединения 11 класс естественнонаучный О O О О О Mg NN NN NN NN

2 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 Комплексными соединениями, или просто комплексами, мы будем называть и комплексные ионы, и комплексные молекулы. Комплексными соединениями, или просто комплексами, мы будем называть и комплексные ионы, и комплексные молекулы. Комплексным соединением называют сложное соединение, образующееся при взаимодействии более простых неизменных частиц (атомов, ионов или молекул), каждая из которых способна существовать независимо в обычных условиях. NH 3 CuSO 4 Na[Al(OH) 4 ] NaOH Al(OH) 3

3 Наиболее удачно строение и свойства таких соединений объясняет координационная теория. Предложена в 1893 г. швейцарским химиком, лауреатом Нобелевской премии, профессором Цюрихского университета Альфредом Вернером и дополненная русскими учёными Л.А Чугаевым, И.Л.Черняевым и А.А.Гринбергом. (1866 – 1919)

4 Основные положения координационной теории Комплексообразователь (центральный катион) - катион металла, который обладает вакантными орбиталями. Катионы: металлов (d-элементов): металлов (d-элементов): Сu +2, Co +3, Fe +3, Hg +2 и др. (реже р-элементы): Al +3 (реже р-элементы): Al +3 (иногда неметаллы):В +3, Si +4. (иногда неметаллы):В +3, Si K[Fe(CN) 6 ] Fe +3 +

5 Вокруг комплексообразователя расположены лиганды – частицы, обладающие неподеленными электронными парами. Основные положения координационной теории 2.2. Молекулы: H 2 O, NH 3, Анионы: CN -, OH -, Cl -, Br -, NO

6 Основные положения координационной теории Координационное число – количество лигандов, которые может присоединять комплексообразователь. 3. Координационное число – в 2 раза больше чем С.О. центрального иона. +1(2) +2(4, 6) +3(6, 4) +4(8, 6) [Cu(NH 3 ) 4 ] +2 +2

7 Основные положения координационной теории Комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу комплекса. 4. [Cu(NH 3 ) 4 ] +2 Как определить суммарный заряд внутренней сферы?

8 РАССТАВЬТЕ СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ИОНА КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЯ: Na 3 [AlF 6 ]Ответ: Na + 3 [Al +3 F - 6 ] K[MgCl 3 ] Na[Al(OH) 4 ] Na 4 [Fe(CN) 6 ] Na 3 [Al(OH) 6 ] [Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2 Ответ: Na + [Al +3 (OH) - 4 ] Ответ: K + [Mg +2 Cl - 3 ] Ответ:Na + 4 [Fe +2 (CN) - 6 ] Ответ:Na + 3 [Al +3 (OH) - 6 ] Ответ:[Cu +2 (NH 3 ) 0 4 ]Cl - 2

9 СТРОЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [ Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2 КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИГАНДЫ КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО - 4 ВНУТРЕННЯЯ СФЕРА ВНЕШНЯЯ СФЕРА КОМПЛЕКСНЫЙ ИОН

10 Строение комплексных соединений Координационные соединения образованы металлами побочных подгрупп, имеющими, как правило, незавершенный d - уровень. Координационные соединения образованы металлами побочных подгрупп, имеющими, как правило, незавершенный d - уровень. Метод валентных связей (ВС) принимает во внимание донорно-акцепторное происхождение связей в комплексных соединениях. Образование комплексного иона можно объяснить наличием у катионов d-металлов вакантных орбиталей на s-, p-, d- и f- подуровнях: Метод валентных связей (ВС) принимает во внимание донорно-акцепторное происхождение связей в комплексных соединениях. Образование комплексного иона можно объяснить наличием у катионов d-металлов вакантных орбиталей на s-, p-, d- и f- подуровнях: Co 3+ 3d3d3d3d 4р4р4р4р 4s4s4s4s Co 0 4s4s4s4s 4р4р4р4р 3d3d3d3d

11 Строение комплексных соединений Для образования прочных связей внутри комплексного соединения энергетически выгодно освободить две d- орбитали спариванием электронов: Для образования прочных связей внутри комплексного соединения энергетически выгодно освободить две d- орбитали спариванием электронов: Co 3+ 4s4s4s4s 4р4р4р4р 3d3d3d3d Свободные орбитали атомов кобальта, в свою очередь, являются вакансиями для неподелённой электронной пары азота в молекуле аммиака. Так происходит образование внутренней координационной сферы комплексного соединения: Свободные орбитали атомов кобальта, в свою очередь, являются вакансиями для неподелённой электронной пары азота в молекуле аммиака. Так происходит образование внутренней координационной сферы комплексного соединения:.. NH Co 3+

12 Классификация комплексных соединений по заряду комплекса по виду лигандов по составу внешней сферы Комплексные соединения классифицируют

13 Классификация По заряду комплекса Катионные Катионно - анионные Нейтральные Анионные [Cr(H 2 O) 4 ] 3+ Cl 3 [PtCl 4 (NH 3 ) 2 ] K 2 [PtCl 6 ] 2- [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ [PtCl 4 ] 2-

14 Классификация По составу внешней сферы Кислоты Основания Соли Неэлектролиты H 2 [PtCl 6 ]Na 3 [AlF 6 ] [Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ][Ag(NH 3 ) 2 ]OH

15 Классификация По виду лигандов Аквакомплексные Смешанные Ацидокомплексные Аминокомплексные [Fe(H 2 O) 6 ]SO 4 K[Au(CN) 4 ] [Zn(NH 3 ) 4 ]Cl 2 [CoCl(NH 3 ) 3 (H 2 O) 2 ](NO 3 ) 2

16 Комплексные соединения 11 класс естественнонаучный О O О О О Mg NN NN NN NN

17 НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ди- три- тетра- пента- гекса- ЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ: НАЗВАНИЯ ЛИГАНДОВ: H 2 O - аква NH 3 - амин СO - карбонил OН - - гидроксо- (СN) - - циано F -, Cl -, Br -, I - - фторо-, хлоро-, бромо-, йодо- (NO 2 ) - - нитро

18 НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НАЗВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ АНИОНОВ: Fe - феррат Cu - купрат Ag - аргентат Au - аурат Hg - меркурат Al - алюминат Zn - цинкат От латинского названия комплексообразователя с добавлением суффикса ат

19 тетра гидроксоцинкат НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Na + 24]4](OH) - [Zn +2 натрия [Cr +3 (H 2 O) 0 6]6] Cl - 3 хлоридаквагексаxрома (III) K+2K+2 [Hg +2 I-I- 4]4] тетрайодомеркурат (II)калия

20 НАЗОВИТЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Na 3 [AlF 6 ] Na[Al(OH) 4 ] K 4 [Fe(CN) 6 ] Гексафтороалюминат натрия Тетрагидроксоалюминат натрия Гексационоферрат (II) калия

21 НАЗОВИТЕ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 Сульфат тетраамминмеди (II) [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl Хлорид диамминсеребра Хлорид гексааквахрома (III) [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3

22 Ответ: K 2 [PtCl 6 ] Гексахлороплатинат (IV) калия Нитрат хлоронитротетраамминкобальта (III) Гексагидроксохромат (III) натрия СОСТАВЬТЕ ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ Ответ: [Co(NH 3 ) 4 (NO 2 )Cl]NO 3 Ответ: Na 3 [Cr(OH) 6 ] Нитрат гексаамминникеля (II) Ответ: [Ni(NH 3 ) 6 ](NO 3 ) 2

23 Получение и свойства комплексных соединений Оборудование и посуда: пробирки планшет Реактивы: HCl, CuSO4, NH4OH, K3[Fe(CN)6], FeSO4, [Ag(NH3)]NO3, [Co(H2O)6]SO4. Лабораторная работа

24 Опыт 1 ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Получение гидроксида тетраамминмеди (II) CuSO 4 + NH 4 OH Cu(OH) 2 + 4NH 3 Получение хлорида диамминсеребра (I) AgCl+ NH 4 OH

25 [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 CuSO 4 +NH 4 OH Cu(OH) 2 +(NH 4 ) 2 SO4 Cu(OH) 2 + 4NH 3 Подсказка

26 Опыт 2. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 1. Реакции по внешней сфере 1. Реакции по внешней сфере FeSO 4 +K 3 [Fe(CN) 6 ] 2. Реакции с участием лигандов 2. Реакции с участием лигандов [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 + 4HCl 3. Реакции по центральному иону 3. Реакции по центральному иону [Ag(NH 3 ) 2 ]NO 3 + HCl [Ag(NH 3 ) 2 ]NO 3 + HCl 4. Разрушение комплексов: 4. Разрушение комплексов: [Co(H 2 O) 6 ]SO 4 · H 2 O

27 Значение комплексов Аналитическая химия: для идентификации неорганических и органических веществ: определение катионов металлов Cu +2, Fe +3 Органические вещества, которые выполняют физиологические функции в организме растений и животных: хлорофилл и гемоглобин.

28 Спасибо за внимание! Данная презентация была создана с использованием ресурсов ИНТЕРНЕТ (презентация учителя химии СОШ 9 г. Аши Челябинсткой области Сагадеевой Г.А.).