Комплексные соединения. Общая химия, 11 класс
презентация к уроку (химия, 11 класс) по теме

Слайд 1

Комплексные соединения Содержание Проблемный подход к изучению комплексных соединений Исторические предпосылки возникновения координационной теории Координационная теория А.Вернера Основы номенклатуры комплексных соединений Строение комплексных соединений Растворы комплексных соединений Хелатные комплексы Альфред Вернер Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] K 3 [Fe(CN) 6 ] [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+

Слайд 2

Проблема «дополнительных валентностей» CuSO 4 . 4NH 3 – Андрей Либавий, 1597 г. AgCl . 2NH 3 – И. Глаубер, 1648 г. CoCl 3 . 6NH 3 – Тассер, 1798 г. 1704 г. Дисбах – получил берлинскую лазурь KCN . Fe(CN) 2 . Fe(CN) 3 1749-1753 гг. Пьер Жозеф Макер получил красную кровяную соль.

Слайд 3

Двойная соль или комплексное соединение? KCr(SO 4 ) 2 ∙ 12H 2 O – хромокалиевые квасцы KCr(SO 4 ) 2 ∙ 12H 2 O = = K + + Cr 3+ + 2SO 4 2- + 12 H 2 O Fe(CN) 3 . 3KCN = 3K + + Fe 3+ + 6CN - Красная кровяная соль не определяются в растворе

Слайд 4

Теория Бломстранда - Иёргенсона К. В. Бломстранд (1826-1897), профессор университета в Лунде, 1869 г. «Современная химия» NH 4 Cl H-NH 3 -Cl Pt NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 Cl Cl PtCl 2 . 4NH 3 Co NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 Cl Cl CoCl 2 . 6NH 3 NH 3 NH 3 1879 г., Вюрц SO 4 Cu H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O CuSO 4 . 5H 2 O Софус Иёргенсон (1837-1914), профессор Копенгагенского ун-та, основатель датской школы химиков, 1902 г. «Основы химии»

Слайд 5

Валентность постоянная или переменная? «Соединительная сила» Эдуард Франкланд, 1852 г. «Атомность» «Валентность» Г. Вихельгауз, 1868 г. Valencia - сила Фридрих Август Кекуле (1829 – 1896) Эдуард Франкланд (1825-1899)

Слайд 6

Цепь аммиаков может быть, по-видимому, беспредельна, и, нам кажется, наиболее существенный недостаток такого представления и состоит именно в том, что оно не указывает вовсе на число аммиаков, могущих удерживаться платиной. Притом допустить связь азота с азотом в столь прочных телах едва ли возможно. Д.И.Менделеев

Слайд 7

Рождение координационной теории Альфред Вернер «К вопросу о строении неорганических соединений». 1893 г. Главная и побочная валентности Принцип координации Внутренняя и внешняя сферы Пространственное строение комплексных ионов 1905 г. «Новые воззрения в области неорганической химии»

Слайд 8

Главная и побочная валентности PtCl 4 . 2NH 3 Pt Cl Cl Cl Cl NH 3 NH 3 Главная валентность соответствует обычной валентности элемента, закономерности которой находят отражение в ПСХЭ Побочная валентность – дополнительная, остаточная валентность, которую атомы проявляют после насыщения главной [Pt(NH 3 ) 2 Cl 4 ]

Слайд 9

Миф о «главной» и «побочной» валентностях

Слайд 10

Строение комплексного соединения K 3 [Fe(CN) 6 ] Ион- Комплексо- образователь Лиганды Координационное число Внутренняя сфера Внешняя сфера [Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2 Внутренняя сфера Внешняя сфера

Слайд 11

Рождение стереохимии Якоб Вант-Гофф (1852 — 1912) 1874 г. «Предложение применять в пространстве современные структурно-химические формулы вместе с примечанием об отношении между оптической вращательной способностью и химической конструкцией органических соединений» «Фантастическая чепуха, напрочь лишенная какого бы то ни было фактического основания и совершенно непонятная серьезному исследователю» Г. Кольбе

Слайд 12

Строение комплексного соединения K 3 [Fe(CN) 6 ] [Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2 [Zn(NH 3 ) 4 ]Cl 2

Слайд 13

Номенклатура комплексных соединений K 3 [Fe(CN) 6 ] Гексацианоферрат (III) калия [Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2 Хлорид тетраамминмеди( II ) +3 +2 Порядок перечисления лиганд: Анионные: H - , O 2- , OH - , простые анионы, многоатомные анионы, органические в алфавитном порядке Нейтральные: NH 3 , H 2 O и т.д. Катионные: N 2 H 5 + и т.д. H 2 O – аква NH 3 – аммин Cl - – хлоро- NO 2 - - нитро CN - - циано- SCN - - родано- - -о + -иум 1 – моно 2 – ди 3 – три 4 – тетра 5 – пента 6 – гекса

Слайд 14

Упражнение 1 Первое основание Рейзе [Pt(NH 3 ) 4 ](OH) 2 Соль Чугаева [PtCl(NH 3 ) 5 ]Cl 3 Соль Цейзе K[PtCl 3 C 2 H 4 ] Пурпуреосоль [CoCl(NH 3 ) 5 ]Cl 2 Кроцеосоль [Co(NO 2 ) 2 (NH 3 ) 4 ]Cl Соль Рейнеке NH 4 [Cr(SCN) 4 (NH 3 ) 2 ] Соль Магнуса [Pt(NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ]

Слайд 15

Упражнение 2 Гексанитрокобальтат (III) натрия Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] Гидроксид диамминсеребра( I) [Ag(NH 3 ) 2 ]OH реактив Толленса Тетраиодомеркурат (II) калия K 2 [HgI 4 ] реактив Несслера Тетрароданомеркурат (II) аммония ( NH 4 ) 2 [Hg(SCN) 4 ]

Слайд 17

Вернер подтверждает Вернера 1893-4 гг. не были периодом утверждения теории. Вернер 20 лет не оставлял лаборатории Для установления состава соединений Вернер использовал: Химический метод Измерение электропроводности Химический метод При действии AgNO 3 на 1 моль CrCl 3 . 6NH 3  осаждается 3 моль Cl - [Cr(NH 3 ) 6 ]Cl 3 на 1 моль CrCl 3 . 5NH 3  осаждается 2 моль Cl - [Cr(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 на 1 моль CrCl 3 . 4NH 3  осаждается 1 моль Cl - [Cr(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl

Слайд 18

Ряды Вернера - Миолати 1 [Pt( NH 3 ) 6 ]Cl 4 2 [Pt( NH 3 ) 5 Cl]Cl 3 3 [Pt( NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl 2 4 [Pt( NH 3 ) 3 Cl 3 ]Cl 5 [Pt( NH 3 ) 2 Cl 4 ] 6 K[Pt( NH 3 )Cl 5 ] 7 K 2 [PtCl 6 ] Диаграмма молярной электропроводности соединений  , Ом -1. см 2. моль -1 В 1893 г. А.Вернер совместно с А. Миолати, используя метод измерения молярной электропроводности установили закономерности ее изменения в ряду комплексных соединений. В основе метода – способность электролитов проводить эл. ток в зависимости от наличия свободных ионов в растворе

Слайд 19

Изомерия комплексов PtCl 2 . 2NH 3 Pt Pt Cl Cl Cl Cl NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 Соль Пейроне Хлорид второго основания Рейзе Противоопухолевая активность! 1844 г. М. Пейроне [Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ] Цис -изомер Транс -изомер Оранжево-желтый Светло-желтый Мичиганский ун-т, д-р Барнетт Розенберг

Слайд 20

Сольватная изомерия [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 Фиолетовый [Cr(H 2 O) 5 Cl]Cl 2 Светло-зеленый [Cr(H 2 O) 4 Cl 2 ]Cl Темно-зеленый

Слайд 21

Механизм образования комплексного иона [Al(OH) 4 ] -

Слайд 22

Комплексные соединения в растворах Первичная диссоциация комплексных соединений K 3 [Fe(CN) 6 ] = 3K + + [Fe(CN) 6 ] 3- [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 = [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ + SO 4 2- [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl = [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl -

Слайд 23

Вторичная диссоциация комплексов [Ag(NH 3 ) 2 ] + [Ag(NH 3 )] + + NH 3 [Ag(NH 3 )] + Ag + + NH 3 [Ag + ] [NH 3 ] 2 K H = = 9,3 . 10 -8 [ [Ag(NH 3 ) 2 ] + ] Диссоциация комплексов (или реакции обмена лигандов на молекулы растворителя) количественно характеризуется константами нестойкости комплексов K н . [Ag(NH 3 ) 2 ] + Ag + + 2NH 3

Слайд 24

Константы нестойкости некоторых комплексов Комплексный ион Константа нестойкости [Fe(CN) 6 ] 3 - 1,0 . 10 –31 [Fe(CN) 6 ] 4 - 1,0 . 10 –36 [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ 7 , 75 . 10 –6 [Ag(NH 3 ) 2 ] + 9,31 . 10 –8 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ 2,14 . 10 –13 [Zn(OH) 4 ] 2– 3,6 . 10 –16

Слайд 25

Что же такое комплексы? Комплексные соединения – вещества, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворе, особенностью которых является наличие центрального атома (акцептора электронов), окруженного лигандами (донорами электронов). В растворе лиганды способны ступенчато и обратимо отщепляться от центрального атома по гетеролитическому типу.

Слайд 26

Полидентатные лиганды ЭДТА Этилендиамин En

Слайд 27

Хелатные комплексные соединения Термин «хелат» 1920 г. Морган и Дрю

Слайд 28

Внутрикомплексные соединения (ВКС) CH 2 С OH NH 2 .. Глицин O Cu CH 2 С O NH 2 .. O CH 2 С H 2 N .. O O Внутрикомплексные соединения с полидентатными лигандами получаются в тех случаях, когда ионы металла-комплексообразователя замещают атомы водорода функциональных групп органического соединения и, кроме того, взаимодействуют с какими-либо группами за счет координационной связи Не содержат внешнесферных ионов, комплексы - неэлектролиты

Слайд 29

Качественная реакция на Ni 2+ c диметилглиоксимом Реактив Чугаева Лев Александрович Чугаев (1873-1922)

Слайд 30

Порфирин

Слайд 31

Хлорофилл

Слайд 32

Гемоглобин

Слайд 33

B 12 1964 г. – Дороти Ходжкин

Слайд 34

Альфред Вернер 1866-1919 1866 г. – родился в Мюлузе (Эльзас)

Слайд 35

1891 г. – конкурсная работа на звание приват-доцента «К теории сродства и валентности» 1891 г – стажировка в лаборатории Марселена Бертло 1892 г.-1893 г. – статья «О строении неорганических соединений» 1885 г. – служба в армии в Карлсруэ С 1886 г. – Цюрих. 1886 г. – 1889 г. Цюрихский политехникум. Профессор Артур Ганч 1890 г. «О пространственном расположении атомов в азотсодержащих молекулах»

Слайд 36

Альфред Вернер 1866-1919 В 1913 г. шведский король Густав V вручил Альфреду Вернеру золотую медаль лауреата Нобелевской премии и диплом, "в признание его работ о природе связей в молекулах, которыми он по-новому осветил старые проблемы и открыл новые области для исследований, особенно в неорганической химии". " Меня часто охватывает экстаз пред красотой моей науки. Чем дальше я погружаюсь в ее тайны, тем более она кажется мне огромной, величественной, слишком красивой для простого смертного"

Слайд 37

Спасибо за внимание!

Слайд 38

Литература Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. М.: Высшая школа, 1985. Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. Л.: Химия, 1991. Макашев Ю.А., Замяткина В.М. Соединения в квадратных скобках. Л.: Химия, 1976. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. М.: Химия, 1994. Беликова М.Ю. Чудесные секреты Мастера Турнбуля // Химия в школе. – №4. – 1998. – С.27-37 Федоренко Н.В. Вернер: изучение сочетаний атомов в молекуле // Химия в школе. – №4. – 1998. – С.79-83 http://www.alhimik.ru/compl_soed/content.htm http :// www.chem.msu.su / rus / school / zhukov / welcome.html