Комплексные соединения (презентация)

Одним из основателей химии комплексных соединений считается швейцарский химик А. Вернер, предложивший координационную теорию строения комплексных соединений.

- 1704 г. Дисбах – получил берлинскую лазурь  KCN.Fe(CN)₂*Fe(CN)₃

- 1749-1753 гг. Пьер Жозеф Макер получил красную кровяную соль.

Гемоглобин и хлорофилл, без которых невозможно представить жизнь на Земле, – это тоже комплексные соединения.

K₃[Fe(CN)₆] – красная кровяная соль.

K₄[Fe(CN)₆] – желтая кровяная соль.

[Ag(NH₃)₂]OH – аммиачный раствор оксида серебра.

Комплексы в природе.

Главное действующее лицо в комплексном ионе – комплексообразователь.

Это положительный ион, имеющий свободные электронные орбитали.

Кроме комплексообразователя в состав комплексного иона входят лиганды (от лат. ligo – привязываю)

Комплексные соединения

Соединения «в квадратных скобках»

Одним из основателей химии комплексных соединений считается швейцарский химик А. Вернер , предложивший координационную теорию строения комплексных соединений.

• 1704 г. Дисбах – получил берлинскую лазурь KCN . Fe(CN) 2 . Fe(CN) 3
• 1749-1753 гг. Пьер Жозеф Макер получил красную кровяную соль.

Гемоглобин и хлорофилл , без которых невозможно представить жизнь на Земле, – это тоже комплексные соединения.

Соединения «в квадратных скобках»

K 3 [Fe(CN) 6 ] – красная кровяная соль

K 4 [Fe(CN) 6 ] –желтая кровяная соль

[Ag(NH 3 ) 2 ]OH –аммиачный раствор оксида серебра

Комплексы в природе

Хлорофилл

Гемоглобин

Витамин В 12

Соединения «в квадратных скобках»

Главное действующее лицо в комплексном ионе – комплексообразователь

Это положительный ион, имеющий свободные электронные орбитали

Кроме комплексообразователя в состав комплексного иона входят лиганды

(от лат. ligo – привязываю)

Соединения «в квадратных скобках»

Лиганды буквально «связаны по рукам» своими неподеленными электронными парами, которые они несут как тяжкий груз.

Лигандами могут быть нейтральные молекулы и отрицательные ионы

Соединения «в квадратных скобках»

Если комплексообразователь принимает неподеленные электронные пары лигандов на свои свободные электронные орбитали, то образуется комплексный ион (и все довольны)

Строение комплексного соединения

Внутренняя сфера

Внешняя

сфера

K 3 [Fe(CN) 6 ]

Ион-

Комплексо-

образователь

Координационное

число

Лиганды

[Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2

Внутренняя сфера

Внешняя

сфера

Координационная теория А.Вернера

В 1893 г. швейцарским химиком-неоргаником Альфредом Вернером была сформулирована теория, позволившая понять строение и некоторые свойства комплексных соединений и названная координационной теорией. Поэтому комплексные соединения часто называют координационными соединениями.

Альфред Вернер

(1866–1919)

Комплексные соединения - вещества, в состав которых входят сложные частицы, содержащие молекулы или сложные ионы, способные к самостоятельному существованию

Альфред Вернер

1866 г. – родился в Мюлузе (Эльзас)

1885 г. – служба в армии в Карлсруэ

1886 г. – 1889 г. Цюрихский политехникум.

1890 г. «О пространственном расположении

атомов в азотсодержащих молекулах»

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»

Лабораторный опыт №1

Шаг 1. Налить в две пробирки по 1 мл раствора соли FeNH 4 (SO 4 ) 2 . Добавить в одну из них несколько капель раствора роданистого аммония NH 4 SCN.

NH 4 SCN

FeNH 4 (SO 4 ) 2

Вопрос:

на наличие какого иона в растворе взятой соли указывает появление красно-бурой окраски?

Шаг 2. В другую пробирку добавить несколько капель концентрированного раствора щелочи. Слегка подогреть.

+ щелочь (NaOH)

Написать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

Вопрос:

на наличие какого иона в растворе взятой соли указывает появление запаха?

Какой солью, двойной или комплексной, является взятое вещество?

наличие в растворе иона NH 4 + " width="640"

Объяснение опыта:

Тиоцианат (роданид) аммония NH 4 SCN (KSCN) образует с катионом Fe 3+ роданид железа кроваво-красного цвета:

Fe 3+ + 3SCN - → Fe(SCN) 3

При нагревании с щелочами появляется запах аммиака = наличие в растворе иона NH 4 +

Лабораторный опыт №2

Шаг 1. Налить в пробирку 1 мл раствора соли трехвалентного железа FeCl 3 и добавить несколько капель раствора желтой кровяной соли (железосинеродистого калия K 4 [Fe(CN) 6 ].

Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.

Объяснение опыта:

Гексацианоферрат (II) калия K 4 [Fe(CN) 6 ] (желтая кровяная соль) образует с катионом железа Fe 3+ темно-синий осадок «берлинской лазури»:

4Fe 3+ + 3[Fe(CN) 6 ] 4- → Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 ↓ или KFe[Fe(CN) 6 ]

Осадок растворяется в избытке реагента и в сильных кислотах.

Лабораторный опыт №3

Шаг 1. Налить в пробирку 1 мл раствора AgNO 3 и добавить столько же раствора NaCl.

Шаг 2. Слить с образовавшегося осадка жидкость. К осадку добавить раствор аммиака. Что наблюдается?

Объяснение опыта:

Раствор хлорида натрия осаждает катионы серебра в виде белого творожистого осадка AgCI.

Осадок чернеет на свету, растворим в водном растворе аммиака вследствие образования комплексной соли хлорида диаммин серебра [Ag(NH 3 ) 2 ]CI .

AgNO 3 +NaCl=AgCl↓ +NaNO 3

AgCl + 2NH 3 = [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl

Лабораторный опыт №4

Шаг 1. Налить в пробирку 1 мл раствора FeSO 4 и добавить несколько капель раствора железисинеродистого калия (красной кровяной соли K 3 [Fe(CN) 6 ]). Наблюдать образование синего осадка турнбулиевой сини. Эта реакция является характерной для иона Fe +2 .

+ K 3 [Fe(CN) 6 ]

FeSO 4

Написать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах .

Объяснение опыта:

Гексацианоферрат (III) калия K 3 [Fe(CN) 6 ] (красная кровяная соль) образует с катионом железа Fe 2+ синий осадок «турнбулевой сини»:

2[Fe(CN) 6 ] 3- + 3Fe 2+ → Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ↓

Осадок не растворяется в кислотах, но разлагается щелочами с выделением гидроксидов железа (II, III).

Лабораторный опыт №5

Шаг 1. Налить в пробирку 1 мл раствора сернокислой меди и по каплям добавить раствор аммиака.

Шаг 2. Прибавить избыток аммиака до растворения осадка. Получается темно-синий раствор, содержащий ионы [Cu(NH 3 ) 4 ].

+ р-р NH 3

CuSO 4

Объяснение опыта:

Растворы солей меди (II) окрашены в голубой или зеленый цвет.

Водный раствор аммиака при взаимодействии с ионами меди (II) сначала осаждает основные соли переменного состава зеленого цвета, легкорастворимые в избытке реагента.

При этом образуется аммиачный комплекс меди сине-фиолетового цвета:

Cu(OH) 2 + 4NH 3 = [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2

ярко-синий раствор

Лабораторный опыт №6

Шаг 1. Налить в пробирку 1 мл раствора азотнокислой ртути Hg(NO 3 ) 2 и добавить по каплям разбавленного раствора иодистого калия до появления ярко-оранжевого осадка HgI 2 .

Шаг 2. Прилить избыток раствора KI. Осадок растворяется собразованием комплексной соли K 2 [HgI 4 ].

+ KI

Вопрос: какой цвет комплексного иона?

Написать молекулярное и ионное уравнения реакции.

Объяснение опыта:

Иодид калия образует с ионами Hg оранжево-красный осадок йодида ртути(II) , который в избытке реактива растворяется, образуя в растворе бесцветное устойчивое комплексное соединение тетрайодогидраргерат (II) калия:

Hg(NO 3 ) 2 + 2KI = HgI 2 ↓ + 2KNO 3 ;

HgI 2 + 2KI = K 2 [HgI 4 ].

Спасибо за внимание!