Міністерство освіти і науки РФ
Державна освітня установа вищоїпрофесійної освіти
Далекосхіднийдержавний університет
Інститутхімії та прикладної екології
Хімічнийфакультет
Кафедранеорганічної та елементорганіческой хімії
Курсоваробота тему:
Комплексні сполуки в аналітичній хімії
Виконав:
Іванов І.І.
Владивосток 2010
Зміст
Введення
1.Основні поняття і терміналогіі
2.Хімічна зв'язок в комплексних з'єднаннях і особливості їхбудови
2.1 Типгібридизації атомних орбіталей комплексообразователя і структура внутрішньоїсфери комплексної сполуки
3.Хімічні властивості комплексних сполук
3.1 Дисоціаціяв розчинах
3.2 Освітакомплексних сполук
3.3 Трансформаціяабо руйнування комплексних сполук
3.4 Кислотно-основнівластивості комплексних сполук
4.Комплексні сполуки в аналітичній хімії
4.1 Якіснийаналіз катіонів
5.Комплексонометрії
5.1 Поняття
5.2 комплексонометричнийтитрування - комплексонометрії
Висновок
Списоквикористаної літератури
Введення
Велику групухімічних сполук складають комплекси, в молекулах яких завжди можнавиділити центральний атом або іон, навколо якого згруповані інші іониабо молекулярні групи.
Комплекси маютьвиключно велике значення в живій і неживій природі. Гемоглобін, завдякиякому здійснюється перенесення кисню з легень до кліток тканини, єкомплексом заліза, а хлорофіл, відповідальний за фотосинтез в рослинах, -комплексом магнію. Значну частину природних мінералів, в тому числі багатосилікати і поліметалічні руди, також складають комплекси. Хімічніметоди витягання металів з руд пов'язані з утворенням легкорозчинних,легкоплавких і високолетких комплексів. Сучасна хімічна промисловістьшироко використовує комплекси як каталізатори.
З використаннямкомплексів пов'язана можливість отримання різноманітних лаків і фарб, міцнихелектрохімічних покриттів, фотоматеріалів, надійних засобів переробки іконсервування їжі.
Величезне значення маютькомплексні сполуки в аналітичній хімії. Вони використовуються як вякісному, так і в кількісному аналізах. Така різноманітність застосуваньполягає в особливостях будови, структурі хімічних зв'язків.
При вивченні літературия перед собою ставив такі цілі:
- мати уявлення пронаступних поняттях і величинах: комплексоутворювач, ліганд, координаційнечисло, дентатность ліганда, внутрішня і зовнішня сфери комплексної сполуки,хелатні і поліядерні комплексні сполуки;
- знати особливостіхімічного зв'язку у внутрішній сфері комплексних сполук; умовиосвіти, руйнування і трансформації комплексних сполук; особливостібудови і функції в організмі міоглобіну, гемоглобіну, метгемоглобіну,цитохромів, іонофоров;
- розуміти сутність металлолігандного гомеостазу таможливостей його порушення і відновлення; комплексонометрії і її застосуванняв санітарно-клінічному аналізі.
1.Основніпоняття та терміналогіі
Багато процесівжиттєдіяльності протікають з участю комплексних сполук. У живихорганізмах присутні комплексні сполуки біогенних металів з білками,вітамінами та іншими речовинами, що грають роль ферментів або виконуютьспецифічні функції в обміні речовин. Характерною особливістю комплекснихз'єднань є наявність у них хімічного зв'язку, що виникла подонорно-акцепторним механізмом.
Тому сутністьреакції комплексоутворення полягає у взаємодії двохпротилежностей: акцептора електронної пари і донора електронної пари.
Комплексні сполуки- Стійкі хімічні сполуки складного складу, в яких обов'язковоє хоча б один зв'язок, що виникла за донорно-акцепторним механізмом.
Комплексні сполукискладаються з комплексообразователя і лігандів, утворюють внутрішню сферу, ізовнішньої сфери, що складається з іонів, які компенсують заряд внутрішньої сфери.
Комплексоутворювач(Центральний атом) - атом або іон, який є акцептором електронних пар,надаючи вільні атомні орбіталі, і займає центральне положення вкомплексному з'єднанні.
Ролькомплексообразователя в основному виконують атоми або іони d-і f-металів, такяк вони мають багато вільних атомних орбіталей на валентному рівні ідосить великий позитивний заряд ядра, за рахунок якого здатніпритягати електронні пари донорів. Число вільних атомних орбіталей,надаваних комплексоутворювачем, визначає його координаційне число.Значення координаційного числа комплексообразователя залежить від багатьох факторів,але зазвичай воно дорівнює подвоєному заряду іона комплексообразователя. Найбільшхарактерними координаційними числами є 2, 4 і 6.
У комплекснихз'єднаннях комплексоутворювач пов'язаний з лігандами.
Ліганди - молекули абоіони, які є донорами електронних пар і безпосередньо пов'язані зкомплексоутворювачем.
Зазвичай лігандамиє іони або молекули, що містять неподілені (вільні) електронніпари або достатньо рухливі ПЂ-електронні пари.
Ліганди-аніони: F - , Cl - , Br - , I - , OH - , NO 2 - ,CN - , CNS - , RCOO -
фторид хлорид бромід йодидгідроксид нітрит ціанід роданид карбоксилат
Ліганди-молекули: H 2 O,ROH, R-O-R, CO, NH 3
вода спирти ефіри монооксидвуглецю аміак
По числу зв'язків,утворених лігандом з комплексоутворювачем, ліганди поділяються на моно-, бі-іполідентатними. Всі вищевказані ліганди є монодентатно, так як вонивиступають донорами тільки однієї електронної пари.
До бідентатно лигандамвідносяться молекули або іони, що містять дві функціональні групи і здатнівиступати донорами двох електронних пар:
молекулаетилендіаміну діаніон щавлевої кислоти аніон аминоуксусной кислоти
Прикладами полідентатнимилігандів є:
тетрааніонетилендіамінтетраоцтової кислоти (EDTA)
6-дентатнийліганд
У відповідності зі своєюдентатностью ліганд може утворювати відповідне число зв'язків зкомплексоутворювачем.
Ліганди координуютьсянавколо комплексоутворювача, утворюючи внутрішню сферу комплексної сполуки.
Внутрішня сферакомплексної сполуки є сукупність центрального атома і лігандів.
У внутрішній сферізв'язок комплексообразователя з лігандами має донорно-акцепторних походженняі є ковалентним. При записі формули комплексної сполуки його внутрішнюсферу виділяють квадратними дужками, наприклад [NН 4 ] С1;До 3 [Fе (СN) 6 ]. Заряд внутрішньої сфери комплексногоз'єднання дорівнює алгебраїчній сумі зарядів комплексообразователя і всіхлігандів. Внутрішня сфера може бути:
а) зарядженапозитивно - катіон:
[Сu 2 + (NН 3 ) 4 0 ] z z= +2 + 4 -0 = +2
б) зарядженанегативно - аніон:
[Fe 3 + (CN - ) 6 ] z z= +3 + 6 * (-1) = -3
в) електронейтральна:
[Fе 0 (СО) 0 ] z z= 0 + 5 * 0 = 0
Відповідно дозарядом внутрішньої сфери комплексні сполуки підрозділяються на аніонні,катіонні і нейтральні комплекси.
Заряд внутрішньої сферикомпенсується іонами зовнішньої сфери комплексної сполуки.
Зовнішня сферакомплексної сполуки - це позитивно чи негативно заряджені іони,нейтралізуючі заряд комплексного іона і пов'язані з ним іонним зв'язком.
Сумарний заряд іонівзовнішньої сфери завжди дорівнює за значенням і протилежний за знаком зарядувнутрішньої сфери, щоб молекула комплексної сполуки була електронейтральна
[Сu (NH 3 ) 4 ] S0 4
внутрішня зовнішня
сфера сфера
2.Хімічна зв'язок в комплексних сполукахі особливості їх будови
В освітіхімічного зв'язку у внутрішній сфері ...
