Referat Combinatii Complexe

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Combinatii Complexe si de asemenea puteti face Download Referat Combinatii complexe

Citeste fragmente din Referat Combinatii Complexe

Combinatii Complexe Combinaiile complexe,compu=ii de coordinaie sau, simplu,complec=i sunt combinaiile care conin un atom sau un ion central (de obicei un metal) de care sunt legai prin leg[turi covalente coordinative molecule neutre sau ioni (a=a-numiii liganzi). }n funcie de suma sarcinilor ionului central si a grup[rilor care-l ]nconjoar[ , combinaia complex[ poate fi un anion , un cation sau o molecula neutr[: [NH4]+ ; [ Fe(CN)64]- ; [PtCl4(NH3)2]. Num[rul de molecule sau ioni (liganzi) care se leag[ de ionul central poart[ numele de num[r de coordinaie. Astfel,]n ionul complex [Fe(CN)6] 4- , num[rul de coordinaie este 6 ; iar in [Ag(NH3)2]OH , num[rul de coordinaie este 2. }n general, num[rul de coordinaie are valori cuprinse ]ntre 2 si 6 si foarte rar valoarea 7 sau 8. Ca atom central poate funciona aproape oricare din elementele sistemului periodic, dar cea mai mare tendin[ de a forma complec=i o au metalele tranziionale; la r`ndul lor , liganzii pot fi foarte diferii , de la ioni monoatomici simpli p`n[ la substane organice cu structuri foarte complicate. Ca liganzi ]n ace=ti compu=i apar fie molecule neutre, ca: NH3 , H2O , H2N - H2C - CH2 - NH2 (etilendiamina) , C5H5N (piridina);fie ioni, ca : F -, Cl - , Br - , SO 2-3 ,SCN - Sarcina ionului complex se stabile=te in`nd seama de sarcina ionului central , precum =i de sarcinile liganzilor.Astfel,dac[ liganzii sunt molecule neutre,sarcina ionului complex este dat[ de sarcina ionului central.In complexul [Cu(NH3)4]SO4 , datorit[ faptului c[ NH3 e o molecul[ neutr[, iar ionul Cu are 2 sarcini pozitive, ionul va ap[rea inc[rcat astfel:[Cu(NH3)4] 2+. Dac[ liganzii sunt ionici, sarcina ionului complex va fi egal[ cu suma algebric[ dintre sarcina atomului central si sarcinile liganzilor.Astfel, in complexul K2[HgI4], mercurul are sarcina 2+ , cei patru ioni I - totalizeaz[ 4 sarcini negative , deci sarcina ionului complex va fi data de suma -4+2= -2 . Ionul se va scrie [HgI4 ]2- . Sarcina ionului complex este neutralizat[ ]ntotdeauna de ioni de semn contrar : [Cu(NH3)4] 2+2(OH) - ; 4K +[Fe(CN)6] 4- . Pentru ca un ion metalic s[ formeze combinaii complexe, trebuie s[ ]ndeplineasc[ urm[toarele condiii : s[ aib[ un volum ionic mic =i s[ posede orbitali liberi ]n care s[ poat[ accepta electronii neparticipani ai ligandului , stabilindu-se astfel leg[turi covalente coordinative ]ntre ionul central =i atomul de nemetal din ligand. OB|INEREA UNOR COMBINA|II COMPLEXE EXPERIEN|A 1 : Se introduc ]ntr-o eprubet[ 2 - 3 ml dintr-o soluie de CuSO4 =i apoi se adaug[ o soluie apoas[ de NH3 p`n[ la apariia precipitatului de culoare verde-albastru.Se adaug[ ]n continuare o soluie de amoniac p`n[ la dizolvarea precipitatului; se observ[ c[ ]n eprubet[ culoarea soluiei se schimb[ ]n albastru intens. Ecuaia reaciei care a avut loc este: CuSO4 + 4 NH3 = [Cu(NH3)4 ]SO4 . EXPERIEN|A 2 : }ntr-o eprubet[ cu 1 - 2 cm3 de soluie de CuSO4 de concentraie 0,1 M turnai c`teva pic[turi de soluie de NaOH 1M . Se formeaz[ un precipitat albastru , gelatinos de Cu(OH)2 . Se adaug[ , ]n pic[turi , soluie de NH3 1M , agit`nd eprubeta . Se observ[ dispariia precipitatului =i colorarea soluiei ]n albastru intens , datorit[ form[rii combinaiei complexe, hidroxidul de tetraaminocupru (II). Ecuaiile reaciilor care au avut loc sunt : CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2 Na2SO4 Cu(OH)2 + 4 NH3 =[Cu(NH3)4](OH)2 . EXPERIEN|A 3 : }ntr-o eprubet[ ce conine 3 ml soluie de AlCl3 se introduce ,]n pic[turi, o soluie de NaOH .Se observ[ apariia unui precipitat gelatinos alb de Al(OH)3 .Dac[ se continu[ ad[ugarea de NaOH , se observ[ dizolvarea precipitatului . Ecuaiile reaciilor care au avut loc sunt : AlCl3 + 3 NaOH = Al(OH)3 + 3 NaCl Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] . PROPRIET{|ILE COMBINA|IILOR COMPLEXE Combinaiile complexe , ]n funcie de natura atomului central , precum =i de aceea a liganzilor , manifest[ stabilitate at`t ]n stare solid[ , c`t =i ]n soluie. Majoritatea combinaiilor complexe sunt solubile ]n ap[ sau ]n solveni organici . Unele au o solubilitate redus[ , altele sunt intens colorate . Foarte multe dintre aceste combinaii se comport[ ca electrolii , iar ]n soluie apoas[ se disociaz[ dup[ scheme ca: K4[Fe(CN)6] 4K + +[ Fe(CN)6 ] 4- [Ag(NH3)2 ]Cl [Ag (NH3)2] + + Cl - Dar ionii complec=i sufer[ la r`ndul lor o disociere secundar[ ,]ns[ ]ntr-o m[sur[ foarte mic[ : [Fe(CN)6 ] 4- Fe2+ +6 CN- [Ag(NH3)2 ] + Ag + +2 NH3 Fiind aici cazul unor reacii de echilibru , aplic`nd legea aciunii maselor se g[sesc relaiile: K=[Fe 2+]*[CN -]6 / [Fe(CN)6 ] 4- = 1*10-37 ioni-g/ l K= [Ag+]*[NH3] 2 / [Ag(NH3)2 ] + = 9*10-8 ioni-g/ l Acestea sunt constantele de disociere ale ionilor complec=i, denumite =i constante de instabilitate ; ele exprim[ stabilitatea ionilor complec=i. STRUCTURA COMBINATIILOR COMPLEXE Liganzii din jurul unui ion metalic pot fi identici sau diferii. Pentru ca o specie ( neutr[ sau ionic[ )s[ poat[ funciona ca ligand , ea trebuie s[ conin[ atomi cu cel puin o pereche de electroni neparticipani , pe care s[ ]i pun[ ]n comun cu ionul metalic ( legatur[ coordinativ[ ). Ace=ti atomi se numesc atomi donori .Atomii donori pot fi : anionii halogenur[; atomii de azot din moleculele de amoniac; atomii de carbon din anionii cianur[ ,CN – atomii de oxigen din moleculele de ap[ Num[rul de atomi donori care interacioneaz[ cu ionul metalic poart[ denumirea de num[r de coordinare.Liganzii ocup[ poziii bine determinate ]n spaiu , fiec[rui num[r de coordinare asociindu-i-se una sau mai multe geometrii de coordinare . }n ionii complec=i [Ag(CN)2] - , [Ag(NH3)2 ] =i [CuI2 - ] , ionii metalici au num[rul de coordinare 2 =i liganzii sunt dispu=i liniar . }n ionii complec=i [CoCl4] 2- =i [Ni(CN)4 ] 2- , ionii metalici au numerele de coordinare 4 .}n primul , liganzii ( anionii clorur[ ) sunt dispu=i ]n v`rful unui tetraedru regulat . }n cazul ionului complex [Ni(CN)4 ] 2- , cei 4 liganzi ,respectiv anionii cianur[(CN -),sunt dispu=i ]n v`rfurile unui p[trat . Deci, pentru num[rul de coordinare 4 sunt posibile dou[ geometrii de coordinare, ambele frecvent ]ntalnite : tetraedic[ =i plan-p[trat[ . Toate combinaiile complexe pe care le formeaz[ ionul Pt 2+ au o geometrie plan-p[trat[ , de exemplu : [PtCl4 ] 2- ,[ Pt(CN)4] 2- ,[Pt(NH3)4] 2+ , [Pt(NH3)2Cl2] . }n acest din urm[ caz , liganzii sunt dou[ molecule de amoniac =i doi anioni clorur[ =i pot fi dispu=i ]n dou[ moduri : Structurile de mai sus corespund unor compu=i reali , care difer[ prin unele din propriet[ile lor.Asemenea compu=i,care au aceea=i compoziie, ]n cazul nostru ultimul exemplu,dar au structuri =i propriet[i diferite,poart[ denumirea de izomeri.Pentru c[ izomerii de mai sus difer[ prin geometria lor , ei se numesc izomeri geometrici. Pentru nr. de coordinare 6 ,de exemplu,]n [Ni(NH3)6] 2 , [Ni(H2O)6], [Co(NH3)6]3+,[Co(H2O)6 ] 2 geometria de coordinare este octaedric[. La dizolvarea s[rurilor ]n ap[,ionii metalelor tranziionale formeaz[ specii cationice complexe ]n care liganzii sunt molecule de ap[. DENUMIREA COMBINA|IILOR COMPLEXE La stabilirea denumirii combinaiilor complexe se iau in considerare: -clasa de compu=i din care face parte combinaia complex[:acid,baz[,sare; -nr. de coordinare; -numele ligandului; -numele ionului central; -numele ionului care neutralizeaz[ sarcina ionului central =i nr. acestor ioni. Dac[ liganzii sunt molecule neutre,se va citi int`i gruparea din exteriorul parantezelor mari , apoi nr.de liganzi si apoi atomul central cu sarcina sa. Ex. denumirea urm[torilor compu=i este :[Al(H2O)6 ]Cl3 -triclorura de e he xaacvaluminiu (3+) [Cr(NH3)6 Cl3 -triclorura de hexaaminocrom (3+ ) Dac[ liganzii sunt grup[ri ionogene,se va citi ]n primul r`nd nr. liganzilor,apoi atomul central cu sarcina sa sau sarcina ionului =i grupa sau grup[rile din afara parantezei mari .Ex. denumirea urm[torilor compu=i este : K4[Fe(CN)6 ] –hexacianoferat (4-) de potasiu K2[Ni(CN)4]-tetracianonichelat (2-) de potasiu. }ntotdeauna se denume=te mai ]nt`i ionul cu sarcina negativ[ =i apoi cel cu sarcina pozitiv[,legai prin prepoziia ‘de’,de=i ]n scrierea formulei chimice ordinea e invers[.Ex: [Cu(NH3)4](OH)2 – hidroxid de tetraaminocupru(II) [Ag(NH3)2]NO3-azotat de diaminoargint(I) Na[Al(OH)4]-tetrahidroxoaluminat de Na Aplicaiile combinaiilor complexe Cele mai frecvente utiliz[ri ale comb. complexe sunt ]n analiza chimic[.O serie de ioni ai metalelor,datorit[ u=urinei de a forma combinaii complexe,caracterizate prin culoare intens[ sau prin solubilitate redus[,se pot determina prin analiz[ calitativ[ sau cantitativ[. Exemple de identificare a unor ioni: }ntr-o eprubet[ se introduc 2-3 ml dintr-o soluie de FeCl3 ]n care se adaug[ o soluie apoas[ de K4[Fe(CN)6].Se observ[ apariia unui precipitat albastru(albastru de Berlin)insolubil ]n H2O =i ]n HCl diluat.Ecuaia reaciei este: 4FeCl+3K4[Fe(CN)6]=Fe4[Fe(CN)6]3+12KCl Reacia este caracteristic[ pentru ionul Fe3+;dac[ soluia ce conine ionii respectivi este foarte diluat[,se obine osoluie albastr[, ceea ce permite determinarea prezenei Fe3+]n urme. (II) }ntr-o eprubet[ ]n care se g[sesc 2-3 ml solutie conc. de Co(NO3)2 se adaug[ 1-2 ml eter etilic =i apoi o soluie de KSCN.Se obine o coloratie intens albastr[,caracteristic[ pt Co2+.Ecuaia reaciei este:Co2++4SCN [Co(SCN)4]2-. Intr-o eprubeta in care se afla 2-3 ml dintr-o solutie de CuSO4 se adauga cateva picaturi de acid acetic si apoi 2 ml dintr-o solutie de K4[Fe(CN)6]. Se observa formarea unui precipitat de culoare brun-roscata.Ecuatia reactiei este 2CuSO4+K4[Fe(CN)6]+Cu2[Fe(CN)6]+2K2SO4.Daca ionii de Cu2+sunt in concentratie mica,in solutie se obtine o conc. roza,reac. permitand evidentierea Cu in urme. PAGE 1 쥁@