Реферат применение комплексных соединений

Обновлено: 30.06.2024

Список использованной литературы:

Поиск рефератов по алфавиту

2. Реферат: Комп'ютерні віруси. Антивірусні програми
Як відомо, в англомовній літературі для позначення продукції, пов'язаної з інформатикою, широко використовуються терміни "Hard Ware" (жорсткий продукт, технічні засоби, комп'ютери).

3. Реферат: Комп'ютерні технології для розвитку учнів та вчителів
Комп'ютер реально стає сьогодні незамінним помічником вчителя та учня в опануванні інформаційними потоками, допомагає моделювати та ілюструвати процеси, явища, об'єкти та події. Вч.

4. Реферат: Компания "Apple"
"Делай то, что ты любишь: деньги придут сами" Стив Джобс и Стив Возняк стали друзьями еще в школе. Они больше увлекались электроникой и "видением мира", чем учебой. Видение мира.

5. Реферат: Компас, история его открытия
Стрелочный компас. Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе (рис. 2) имеется тонкая магнитная стрелка, уст.

6. Реферат: Комплекс ранкової гімнастики
Ранкова гімнастика проти захворювань Ранкова гігієнічна гімнастика має особливе значення під час переходу організму людини від стану сну до бадьорості, здатності підвищення тону.

7. Реферат: Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ
t1 – время захвата груза в начале цикла; t2 – время установки груза в конце цикла; H1 – средняя высота подъема вилочного грузозахвата при подъеме груза в начале цикла; H2 – сред.

8. Реферат: Комплексні числа (лекція)
.У багатьох розділах математики та її застосуваннях неможливо обмежетись розглядом лише дійсних чисел. Вже досить давно під час розв’язування різних задач виникла потреба добувати .

9. Реферат: Комплексні числа, їх зображення на площині. Алгебраїчна, тригонометрична і показникова форми комплексного числ. Формули Ейлера.
Як відомо, в області дійсних чисел не можна добути корінь парного степеня з від’ємного числа, бо не існує такого числа, квадрат якого був би від’ємним. Тому вже квадратне рівняння .

10. Реферат: Комплексні числа. Означення уявної одиниці. Розширення множини дійсних чисел. Поняття про комплексне число.
Оскільки існує вимога, щоб у новій числовій множині рівняння мало розв’язок, необхідно ввести деяке нове число, вважаючи його розв’язком цього рівняння. Число, квадрат якого дорі.

11. Реферат: Комплексные соединения
Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических соединений. К ним принадлежат также металлорганические соединения, связывающие неорганическ.

12. Реферат: Комплексные соединения, их биологическая роль
В составе гемоглобина, миоглобина, цитохромов, каталазы и пероксидазы порфирины выступают в виде комплексов с ионами железа – гемов. Хлорофиллы и бактериохлорофиллы содержат магний.

13. Реферат: Комплексные числа в планиметрии
На химических заводах и комбинатах из сырья минерального, растительного или животного происхождения и различных промежуточных продуктов их переработки производят свыше миллиарда т.

14. Реферат: Композити як вираження текстової модальності
Текст – це твір мовотворчого процесу , що характеризується закінченністтю та об’єктивується у вигляді письмового документу. Він організований за абстрактною моделлю, що характеризу.

15. Реферат: Композиты
Области применения композиционных материалов не ограничены. Они применяются в авиации для высоконагруженных деталей самолетов (обшивки, лонжеронов, нервюр, панелей и т. д.) и двига.

16. Реферат: Композиции преобразований
Композиции геометрических преобразований пространства являются логическим продолжением темы композиций геометрических преобразований плоскости. И если последние освещены в литерату.

17. Реферат: Компоненты прокариотной клетки
В зависимости от того, какой источник энергии могут использовать прокариоты , их делят на фототрофов (источник энергии-свет) и хемотрофов (источник энергии – окислительно-восстанов.

19. Реферат: Компьютерное математическое моделирование в экономике
Общеизвестно, сколь важно для решения экономических задач планирование - как при рыночной, так и при плановой экономике. Обычно для решения экономической проблемы существует много .

20. Реферат: Компьютерные вирусы
По деструктивным возможностям вирусы можно разделить на следующие: 1. Базовые, т.е. никак не влияющие на работу компьютера (кроме уменьшения свободной памяти на диске в результате.

21. Реферат: Компьютерные вирусы и антивирусные программы
Компьютерный вирус - это вредоносный самораспространяющийся в информационной среде программный код. Он может внедряться в исполняемые и командные файлы программ, распространяться ч.

Основные понятия комплексных соединений, их классификация и разновидности, направления практического использования, типы изомерии. Химическая связь и конфигурация комплексных соединений, определение их устойчивости, методы ее практического повышения.

Рубрика	Химия
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	07.04.2011
Размер файла	912,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Введение

Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических соединений. К ним принадлежат также металлорганические соединения, связывающие неорганическую и органическую химию. Многие комплексные соединения - витамин В₁₂, гемоглобин, хлорофилл и др. - играют большую роль в физиологических и биохимических процессах в организме. Исследование свойств и строения комплексных соединений оказалось чрезвычайно плодотворным для кристаллохимии, изучающей зависимость физико-химических свойств веществ от структуры, образуемых ими кристаллов, и породило новое представление о природе химической связи. К ценным результатам привело применение комплексных соединений и в аналитической химии. Не будет лишним сказать, что успехи теоретической и прикладной химии за последние годы во многом связаны именно с изучением комплексных соединений [8].

Комплексные соединения находят широкое применение в разнообразных областях науки и жизни и их значение для человечества трудно переоценить. На их основе создаются лекарственные препараты, синтезируются соединения со специфическими свойствами, необходимыми для той или иной области, они находят широкое применение во всех областях химической промышленности, их так же можно встретить в быту.

В ходе работы решались следующие задачи:

1. Изучение координационной теории А. Вернера;

2. Изучение строения комплексных соединений с точки зрения метода валентных связей, метода молекулярных орбиталей, теории кристаллического поля и теории поля лигандов;

3. Изучение основных характеристик комплексных соединений (внутри- и внешнеорбитальность, пара- и диамагнитность, гибридизация, высоко- и низкоспиновость, энергия расщепления);

4. Изучение поведения в растворе;

1. Введение в химию комплексных соединений

1.1 Основные понятия комплексных соединений

Наиболее удачно свойства и строение комплексных соединений объясняет координационная теория, предложенная в 1883 г. А. Вернером. Согласно Вернеру в этих соединениях различают внутреннюю и внешнюю координационные сферы. Частица, образующая внутреннюю сферу, мало диссоциирует в растворе, и составляющие ее атомы связаны между собой ковалентными связями. Такую частицу часто называют комплексной. По характеру электрического заряда различают катионные - [Zn(NH₃)₄] 2+ , анионные - [Al(OH)₆] 3 ? и нейтральные - [Pt(NH₃)₂Cl₂] комплексы. Комплексный ион как структурная единица входит в состав кристаллической решетки. Частицы, образующие внешнюю сферу, напротив, в растворе полностью диссоциируют. Рассмотрим на примере анионного комплексного соединения (далее - КС) гексацианоферрата(III) калия строение молекулы, диссоциацию и дадим названия его составляющих [1]:

K₃[Fe(CN)₆] ? 3K + + [Fe(CN)₆] 3 ? [Fe(CN)₆] 3 ?

Внешняя Внутренняя Комплексный Центральный Лиганд Координационное

Сфера сфера ион атом число

Комплексный ион (внутренняя координационная сфера) состоит из положительно заряженного центрального атома (комплексообразователь), вокруг которого в непосредственной близости расположено или, как говорят, координировано некоторое число противоположено заряженных ионов или электронейтральных молекул, называемых лигандами (или аддендами). Остальные ионы, не разместившиеся во внутренней сфере, находятся на более далеком расстоянии от центрального иона, составляя внешнюю координационную сферу [8]. К центральному атому лиганды присоединяются у-, р- и д-связями и многоцентровыми связями. Число лигандов, координируемых центральным атомом в данном соединении называется координационным числом (КЧ). А число атомов лиганда, образующих координационные связи, т.е. число мест, которое занимает лиганд в координационной сфере называется дентантностью (координационной емкостью) этого лиганда. В рассмотренном примере центральным атомом является ион Fe 3+ , а лигандами - ионы CN ? , КЧ равно 6, лиганд монодентантен.

Если связь ядро-лиганд двуцентровые, то КЧ равно числу у-связей, образуемых центральной частицей, т.е. числу непосредственно соседствующих с ней донорных атомов. Если связь ядро-лиганд многоцентровое, как в дибензолхроме Cr(C₆H₆)₂, то определить дентантность становится невозможно.

Монодентантные лиганды используют в качестве донорного только один атом и занимают только одно координационное место (FЇ, СlЇ, BrЇ, IЇ, SCNЇ, CNЇ, CO, H₂O, NH₃ и др.). примерами полидентантных лигандов могут служить оксалат-ион ЇООС?СООЇ, этилендиамин (En) H₂NCH₂CH₂NH₂, анион этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА 4 ? ) (Рис. 1.1) [6]. Некоторые бидентантные лиганды при присоединении к центральному атому образуют циклы, называемые хелатными. Например, в реакции гидроксида меди (II) с аминоуксусной кислотой образуется нейтральный комплекс - глицинат меди (Рис. 1.2) [3].

Рис. 1.1 Анион ЭДТА. Рис. 1.2 Образование хелатного комплекса глицината меди

1.2 Номенклатура комплексных соединений

В соответствии с правилами ИЮПАК в названии комплексов входят названия как лигандов, так и комплексообразователей, причем руководствуются следующими правилами:

1. К названиям лигандов-анионов добавляют суффикс - о - (хлоро-, сульфато-, оксалато-). Исключением являются названия тех лигандов, которые традиционно рассматриваются как радикалы (метил-, фенил-). Названия нейтральных лигандов суффикса не имеют. Лиганд NH₃ традиционно называют аммин, H₂O - акво, СО - карбонил.

2. Число координационных групп каждого рода указывают греческими приставками моно-, ди-, три-, тетра- и т.д. Если лиганды сложны, то применяют приставки бис-, трис-, тетраксис- Приставку моно - обычно опускают.

3. Чтобы составить название комплексной частицы, первоначально перечисляют лиганды-анионы, лиганды-молекулы, а затем указывают центральный атом. Записывают формулу комплексного иона в обратном порядке. Комплексную частицу принято выделять квадратными скобками.

Система Вернера отличается от системы ИЮПАК отсутствием цифры, указывающей на степень окисления. Эту роль выполняет суффикс в наименовании металла (Рис. 1.3) [6].

Рис. 1.3. Система Вернера

1.3 Типы изомерии комплексных соединений

Одной из причин многообразия КС является существование изомеров - веществ, имеющих один и тот же количественный состав, но отличающихся пространственным строением и соответственно свойствами. Различные типы изомерии, встречающиеся в КС, приведены на рис. 1.3 [1].

Рис. 1.3. Типы изомерии КС

2. Химическая связь и конфигурация комплексных соединений

Эти подходы могут рассматриваться как следствия строгой квантово механической модели, полученные путем введение в эту последнюю большого числа допущений, каждое их которых ограничивает применимость выводов. Общей для всех подходов является существенная роль геометрической конфигурации комплекса и его симметрии [6].

2.1 Метод валентных связей

Метод валентных связей (МВС) к комплексным соединениям впервые применил Л. Полинг. он исходил из следующего предположения:

связь в комплексном соединении ковалентная и осуществляется по донорно-акцепторному механизму за счет перекрывания вакантных орбиталей центрального атома и заполненных орбиталей лиганда.

Геометрия комплексного иона определяется типом гибридизации свободных орбиталей ЦА (Табл. 2.1).

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ученица 10 класса

Богачева Людмила Анатольевна

Теоретическая часть

История открытия комплексных соединения…………………………………..…4

Комплексные соединения в природе……………………………………………. 6

Пространственное строение и изомерия комплексных соединений …………. 7

Основные типы и номенклатура комплексных соединений ……………….…..10

Природа химической связи в комплексных соединениях…………………….…13

Химический свойства комплексных соединений…………………………. …..15

Практическое применение комплексных соединений…………………..………17

Практическая часть

Получение комплексных соединений…………………………………………….18

Опыт, доказывающий гидратную изомерию…. ………………………….……..19

Выделение хлорофилла из зеленых листьев……………………………………. 20

Составление рекомендаций по использованию коллекции…………………….23

Список используемой литературы ………………………………………………….25

Комплексные соединения (лат. Complexus – сочетание, обхват) или, другими словами, координационные соединения- это частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами.

Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических веществ. К ним принадлежат также многие металлорганические соединения, связывающие воедино ранее разобщенные неорганическую химию и органическую химию. Многие комплексные соединения витамин В _12, гемоглобин, хлорофилл и другие – играют большую роль в физиологических и биохимических процессах. Исследование свойств и пространственного строения комплексных соединений оказалось черезвычайно плодотворным для кристаллохимии, изучающей зависимость физико-химических свойств от структуры образуемых ими кристаллов, и породило новые представления о природе химической связи. К ценным результатам привело применение комплексных соединений и в аналитической химии. Не будет увеличением сказать, что успехи теоретической и прикладной химии за последние годы во многом связаны с изучением комплексных соединений.

Таким образом, можно сформулировать цель моей работы: «Изучить комплексные вещества, для успешной сдачи ЕГЭ по химии, и для пополнения копилки знаний о различных химических группах. Для успешного выполнения поставленной цели, нужно выполнить ряд задач:

Найти подходящий материал по данной теме

Практическим путем получить некоторые комплексные соединения, тем самым составив коллекцию для кабинета химии

Подробно изучить самые главные комплексные соединения: гемоглобин и хлорофилл

Теоретическая часть

История открытия комплексных соединений

Основателем координационной теории комплексных соединений является швейцарский химик Альфред Вернер (1866—1919) ( Приложение 1 ). Координационная теория Вернера 1893 года была первой попыткой объяснить структуру комплексных соединений. Эта теория была предложена до открытия электрона Томсоном в 1896 году, и до разработки электронной теории валентности. Вернер не имел в своём распоряжении никаких инструментальных методов исследований, а все его исследования были сделаны интерпретацией простых химических реакций.

В 1911 г. осуществление Вернером синтеза более чем 40 оптически активных молекул, не содержащих атомов углерода, убедило химическое сообщество в справедливости его теории.

2.2 Комплексные соединения в природе

Комплексные соединения широко распространены в живой природе и минеральном мире.

Гемоглобин, который входит в состав красных телец крови людей и животных, состоит из белка глобина и окрашенного соединения – гемма. Гемм представляет собой сложное комплексное соединение, в котором центральный атом Fe (+2). (Приложение 2)

Хлорофилл – зеленое вещество растений, имеет аналогичное строение, с той только разницей что центральным атомом является Магний. (Приложение 3) . Хлорофилл присутствует во всех фотосинтезирующих организмах — высших растениях, водорослях, сине-зелёных водорослях (цианобактериях), фотоавтотрофных простейших (протистах) и бактериях. Хлорофилл находит применение как пищевая добавка, однако при хранении в этанольном растворе, особенно в кислой среде, неустойчив, приобретает грязно-коричнево-зеленый оттенок, и не может использоваться как натуральный краситель. Нерастворимость нативного хлорофилла в воде также ограничивает его применение в качестве натурального пищевого красителя. Но хлорофилл вполне успешно используется в качестве натуральной замены синтетических красителей при изготовлении кондитерских изделий.

Голубая кровь некоторых морских животных содержит похожие с хлорофиллом соединения, в которых роль центрального атома выполняет Cu.

Витамин В12 – это тоже комплексное соединение, центральным атомом которого является атом Кобальта. Витамин В12 влияет на жировой, углеводный и белковый обмены. Стимулирует образование эритроцитов в костном мозге и рост аксонов нервных клеток.

Огромное количество лекарственных препаратов представляют собой комплексные соединения.

Большая часть минерального мира – это тоже комплексы. И между многих других такие ценные представители как изумруды Be3Al2[Si6O18], гранаты (Fe,Mn)3Al2[SiO4]3 , бирюза CuAl6(OH)8[PO4]4 и тому подобное.

Одинаковые лиганды симметрично располагаются в пространстве вокруг центрального атома. Чаще всего встречаются четные координационные числа – 2, 4, 6. Им соответствуют следующие геометрические конфигурации:

Одинаковые лиганды находятся по разные стороны от комплексообразователя, с углом 180 0 . Наблюдается у лекарственного препарата золота (I) хризолана Na ₃ [Au(S ₂ O ₃ ) ₂ ], используемого при лечении ревматоидного артрита: [O ₃ S ₂ –Au–S ₂ O ₃ ] 3-

-т етраэдрическая

По аналогии с катионом аммония (NH ₄ + ) лиганды в таких комплексных соединениях располагаются в вершинах тетраэдра. Проявляется у комплексной соли цинка [Zn(NH ₃ ) ₄ ]Cl ₂ , с электронной формулой валентной оболочки катиона 3d 10 4s 0 4p 0 .

-п лоская квадратная

Характерна для [Cu(NH ₃ ) ₄ ]SO ₄ – комплекса, у которого из-за наличия неспаренногоd-электрона у ионаCu 2+ тетраэдрическое расположение лигандов сменяется на плоское квадратное.

- октаэдрическая, схематически можно изобразить так:

Самая многочисленная группа комплексных соединений:Na ₂ [SiF ₆ ],K ₂ [PtCl ₆ ],H ₄ [Mn(CN) ₆ ] и т.д., образуемых элементами V, VI и VII периодов таблицы Менделеева.

При наличии двух или большего числа неоднородных лигандов эквивалентность расположения их во внутренней сфере комплексообразователя нарушается и возможно появление комплексных изомеров, различающихся по цвету, растворимости, реакционной способности, дипольному моменту, способам получения. Для комплексных соединений свойственны следующие типы изомерии: геометрическая, сольватная (в водных растворах гидратная), ионизационная, координационная и оптическая (зеркальная).

Геометрическая или пространственная изомерия заключается в том, что комплекс, включающий неодинаковые лиганды, может существовать в двух или нескольких различных формах в зависимости от пространственного размещения лигандов вокруг комплексообразователя. К геометрической изомерии в первую очередь относится цис-транс -изомерия, проявляющаяся в основном в плоско-квадратных и о ктаэдрических комплексах:

цис (оранжево-желтый) транс (светло-желтый)

цис (оранжевый) транс (желтый)

Различие в структуре обусловливает различную физиологическую активность таких соединений. Например, малотоксичный плоско-квадратный цис-изомер платины обладает противоопухолевой активностью и нашёл применение в качестве лекарственного препарата; транс-изомер значительно более токсичен без какого-либо противоопухолевого действия.

Оптическая изомерия. Наблюдается у комплексных соединений, структура которых не имеет элементов симметрии. В простейшем случае это тетраэдрический комплекс, с четырьмя различными лигандами, для которого существуют два изомера (см. схему), не совмещающиеся в пространстве. Такие изомеры называют оптическими антиподами . Один из оптических изомеров способен вращать плоскость поляризованного света влево (L-изомер), второй – вправо (D-изомер).

Другие виды изомерии вызваны различным положением и связью лигандов внутренней и внешней координационных сфер. Так, гидратная изомерия имеет место при переходе воды из внутренней во внешнюю сферу. Например, для хлорида хрома (III) известны три модификации:

Ионизационная изомерия обусловлена различным распределением неодинаковых по своей природе ионов между внутренней и внешней координационными сферами, что приводит к изменению степени диссоциации комплексного соединения. Например: [Co(NH ₃ ) ₅ Br]SO ₄ – красно-фиолетовый; [Co(NH ₃ ) ₄ SO ₄ ]Br– красный, в большей степени диссоциирующий комплекс.

Координационная изомерия связана с переходом лигандов от одного комплексообразователя к другому в соединениях, образованных комплексными катионами и комплексными анионами: [Co(NH ₃ ) ₆ ] ∙ [Cr(CN) ₆ ] и [Co(CN) ₆ ] ∙ [Cr(NH ₃ ) ₆ ].

2.4 Основные типы и номенклатура комплексных соединений

К основным типам комплексных соединений относятся следующие:

Аммиакаты — комплексы, в которых лигандами служат молекулы аммиака, например: , , . Известны комплексы, аналогичные аммиакатам, в которых роль лиганда выполняют молекулы аминов: (метиламин). Такие комплексы называют аминатами.

Аквакомплексы — в которых лигандом выступает вода: и др. Находящиеся в водном растворе гидратированные катионы содержат в качестве центрального звена аквакомплекс. В кристаллическом состоянии некоторые из аквакомплексов удерживают и кристаллизационную воду, например: . Кристаллизационная вода не входит в состав внутренней сферы, она связана менее прочно, чем координированная, и легче отщепляется при нагревании.

Ацидокомплексы. В этих комплексах лигандами являются анионы. К ним относятся комплексы типа двойных солей, например ,комплексные кислоты — , гидроксокомплексы — и др.

Циклические, или хелатные (клешневидные), комплексные соединения. Они содержат би- или полидентатный лиганд, который как бы захватывает центральный атом подобно клешням рака:

В этих комплексах символом М обозначен атом металла, а стрелкой — донорно-акцепторная связь. Примерами таких комплексов служат оксалатный комплекс железа ( III ) и этилендиаминовый комплекс платины ( IV ) . К группе хелатов относятся и внутрикомплексные соединения , в которых центральный атом входит в состав цикла, образуя ковалентные связи с лигандами разными способами: донорно-акцепторным и за счет неспаренных атомных электронов. Комплексы такого рода весьма характерны для аминокарбоновых кислот.

Простейший их представитель — амииоуксусная кислота ( глицин ) — образует хелаты с ионами , например:

Известны также комплексы с более сложными амннокарбоно-выми кислотами и их аналогами. Такие лиганды называются комплексонами. Двухзарядный анион этилендиамиптетрауксусной кислоты , называемый в виде двунатриевой соли комплексоном III, или трилоном Б, дает с двухвалетным металлом комплекс типа:

Комплексные соединения часто имеют довольно сложный состав и строение; к настоящему времени разработаны специальные системы составления их химического названия (номенклатуры).

Существуют три основных подхода к номенклатуре комплексных соединений металлов.

1. Традиционные специфические вненоменклатурные названия, по которым различным комплексным соединениям присваивались те или иные наименования (например, K4[Fe(CN)6] - желтая кровяная соль, ферроцианид калия; K3[Fe(CN)6] - красная кровяная соль, феррицианид калия; [Pt(NH3)4](OH)2 - первое основание Рейзе; транс-[Pt(OH)2(NH3)2] - второе основание Рейзе; цис-[PtCl2(NH3)2] - хлорид Пейроне; K[Co(NO2)4(NH3)2] - соль Эрдмана и т.д.).

2. Номенклатура, предложенная основателем координационной теории швейцарским химиком Альфредом Вернером, принятая в несколько измененном виде его последователями.

3. Номенклатура, рекомендованная в 1960 г. комиссией по номенклатуре неорганических соединений Международного союза по чистой и прикладной химии (ИЮПАК).

В современной научной, учебной, медицинской литературе используются все три подхода, хотя можно отметить тенденции к преимущественному применению номенклатуры, рекомендованной ИЮПАК, как наиболее логически обоснованной. В русском языке эта номенклатура несколько модифицирована, адаптирована к правилам русского языка.

Номенклатура, предложенная А. Вернером

Название комплексного аниона начинают с указания состава внутренней сферы.

Во внутренней сфере, прежде всего называют анионы, прибавляя к их латинскому названию окончание . Например: хлоро, — циано, — сульфито, — гидрэксо и т. д. Далее называют нейтральные лиганды. При этом пользуются терминами: для координированного аммиака — аммин, для воды — аква. Число лигандов указывают греческими числительными: 1 — моно (часто не приводится), 2 — ди, 3 — три, 4 — тетра, 5 — пента, 6 — гекса. Затем называют комплексообразователь, используя корень его латинского названия и окончание ат, после чего римскими цифрами указывают (в скобках) степень окисленности комплексообразователя. После обозначения состава внутренней сферы называют внешнесферные катионы. В случае неэлектролитов степень окисленности центрального атома не приводят, так как она однозначно определяется, исходя из электронейтральности комплекса.

Если центральный атом входит в состав катиона, то используют русское название элемента и в скобках указывают его степень окисленности. Например:

2.5. Природа химической связи в комплексных соединениях

В комплексных соединениях химическая связь между ионами внешней сферы и комплексом является ионной.

Внутри комплекса характер связей иной: комплексообразователь и лиганды образуют между собой ковалентные связи по донорно-акцепторному механизму. Причем, в подавляющем большинстве случаев, лиганды являются донорами электронных пар, а комплексообразователь представляет свободные орбитали (т.е. является акцептором). Такой механизм хорошо описывается с позиций метода валентных связей (МВС).

Но перед тем как перейти к рассмотрению химической связи с точки зрения МВС, полезно познакомиться с электростатической моделью.

Электростатические представления были разработаны Косселем и Магнусом с 1916 - 1922 гг, т.е. до появления квантовой химии как науки. В основу этих представлений положена следующая модель: положительно заряженный ион комплексообразователя находится в центре комплекса. Комплексообразователь является шаром, который окружен лигандами (отрицательно заряженными или незаряженными) то же шарообразной формы. Далее рассчитывается энергия притяжения между лигандами и комплексообразователем и энергия отталкивания между лигандами. Расчет приводит к следующим результатам (правилам):

1. Комплексообразователи, имеющие заряд +1 должны образовывать устойчивые комплексы с КЧ=2 или 3, заряд +2 с КЧ=4, заряд +3 с КЧ=4 или 6.

2. Чем больше заряд комплексообразователя, тем более устойчивы его комплексы с данными лигандами.

3. Чем больше по размеру лиганды, тем меньшее по величине КЧ склонен иметь комплексообразователь.

4. В комплексах с нейтральными лигандами комплексообразователь склонен к проявлению больших КЧ, по сравнению с КЧ в случае лигандов - анионов.

Перечисленные выше правила в ряде случаев не срабатывают, причем наибольшее число исключений известно для правила № 1. Так, например, ион Fe +2 должен иметь характерное КЧ=4, но почти во всех устойчивых комплексах КЧ (Fe +2 )=6 ( [Fe(CN) ₆ ] -4 и т.д.)

Электростатические представления абсолютно неприменимы для комплексных частиц, в которых комплексообразователем является незаряженная частица (атом) - [Fe(CO) ₅ ]; [Ni(CO) ₄ ] и т.д. Электростатическая модель не объясняет пространственное строение многих комплексов, а так же их магнитные и оптические свойства.

Химическое строение комплексных частиц достаточно хорошо описывается с позиций валентных связей (МВС). По МВС комплексообразование является следствием перекрывания атомных орбиталей лигандов с гибридными атомными орбиталями комплексообразователя. Взаимодействие носит донорно-акцепторный характер (лиганды-доноры электронных пар, а комплексообразователь - акцептор). Геометрия комплекса (пространственное строение) определяется типом гибридизации атома или иона комплексообразователя. Тип гибридизации определяет так же КЧ комплексообразователя.

ВВЕДЕНИЕ
Комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс химических веществ. Многие комплексныесоединения – витамин В12, гемоглобин, хлорофилл – играют большую роль в физиологических и биохимических процессах в организме. Комплексные соединения применяют в медицине в качестве лекарственных средств.
Биологическая роль химических элементов в организме человека чрезвычайно разнообразна. Главная функция макроэлементов (C, O, N, H, S, P, Ca, Cl, Mg, K, Na) состоит в построении тканей, поддержаниипостоянства осмотического давления, ионного и кислотно-основного состава.
Микроэлементы (Cu, F, I, Fe, Mo, Zn, Br, Co), входят в состав ферментов, гормонов, витаминов, биологически активных веществ в качестве комплексообразователей или активаторов, участвуют в обмене веществ, процессах размножения, тканевом дыхании, обезвреживании токсических веществ. Макро- и микроэлементы: кальций, фосфор, фтор,йод, алюминий, кремний – определяют формирование костной и зубной тканей.
Изучение биологической роли химических элементов, выяснение взаимосвязи обмена этих элементов и других биологически активных веществ – ферментов, гормонов, витаминов, способствует созданию новых лекарственных препаратов и разработке оптимальных режимом их дозирования как с лечебной, так и с профилактической целью.§1. S-элементы и их соединения
К s-элементам относятся 13 элементов, общим для которых является застраивание в их атомах s-подуровня внешнего энергетического уровня. Элементы IА-группы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) имеют на внешнем энергетическом уровне по одному s-электрону, а элементы IIА-группы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) – по два электрона.

1.1. Натрий
Натрий сульфат (глауберова соль) Na2SO4 •10H2O применяют в качестве слабительного средства. Эта соль медленно всасывается из кишечника, что приводит к поддержанию повышенного осмотического давления в полости кишечника в течение длительного времени. В результате осмоса происходит накопление воды в кишечнике, содержимое его разжижается, сокращения кишечника усиливаются и каловые массы быстрее выводятся.
Натрий тетраборат Na2B4O7 • 10H2Oприменяют наружно как антисептическое средство для полосканий, спринцеваний, смазываний. Антисептическое действие Na2B4O7 • 10H2O связано с щелочной реакцией среды водного раствора этой соли вследствие ее гидролиза, а также с образованием борной кислоты:
Na2B4O7 + 7H2O > 4H3BO3 + 2NaOH
Образующиеся щелочь и кислота вызывают свертывание белков микробных клеток.

1.2. Калий
Ионы Na+ и K+ принимаютучастие в биокатализе, образуя смешанные комплексы типа фермент-катион-субстрат.
Подтверждением того, что комплексообразование калия с ферментами и субстратами играет важную роль в транспорте ионов, является образование комплексов этих катионов с антибиотиком валиномицином. Уже давно известно, что антибиотики, подобные валиномицину, вызывают транспорт ионов калия в митохондрии. Валиномицин образуетпрочный комплекс с ионами калия, в то время как ион натрия связывается этим антибиотиком в очень незначительной степени. Вследствие этого валиномицин можно рассматривать как биологическую модель переносчиков ионов калия через плазматические мембраны в клетку.

1.3. Бериллий и магний
Магний и бериллий являются антагонистами, то есть добавление одного элемента приводит к.

Читайте также: