1. Opisz energię oddziaływania pary jonów tworzących strukturę ciała stałego.

Atomy (cząsteczki ) tworzące ciało stałe oddziałują ze sobą tak, że tworzą sztywną strukturę. Siły istniejące między nimi mają tę własność, że na dużych odległościach są przyciągające, zaś na małych - odpychające. Wskutek tego odległości między atomami ustalają się tak, że atomy przyjmują położenia równowagowe. Oznacza to, że energia potencjalna V każdego atomu osiąga w tych punktach wartość minimalną.  Oddziaływania między atomami lub cząsteczkami mogą być różnego pochodzenia, zależnie od rodzaju atomów (cząsteczek), czyli od rodzaju pierwiastka (związku chemicznego). Siły wiązania można podzielić na pięć grup: jonowe, kowalencyjne, metaliczne, wodorowe i van der Waalsa.

86. Omów oddziaływanie pola ligandów na orbitale d atomu centralnego

Sześć wiążących orbitali molekularnych występujących w kompleksach oktaedrycznych jest wypełnionych przez elektrony ligandów natomiast elektrony metalu przejściowego z orbitali d zajmują orbitale niewiążące lub antywiążące. Różnica w w energii pomiędzy orbitalem niewiążącym a antywiążącym dla kompleksu o geometrii oktaedru opisywana jest jako ΔO, jej wartość zależy od rodzaju oddziaływań orbitali π ligandów z orbitalami d jonu centralnego. Jak przedstawiono w poprzednim paragrafie ligandy π-donorowe prowadzą do spadku wartości ΔO i są nazywane ligandami słabego pola natomiast ligandy π-akceptorowe zwiększają wartość ΔO i nazywane są ligandami silnego pola. Ligandy nie uczestniczące w formowaniu wiązań π mogą mieć różnorodny wpływ na wartość ΔO.

Wartość ΔO ma znaczący wpływ na strukturę elektronową jonów metali o konfiguracjach d – d . W przypadku wymienionych konfiguracji niewiążące i antywiążące orbitale molekularne mogą zostać wypełnione na dwa sposoby: w pierwszym najpierw dochodzi do wypełnienia orbitali niewiążących a dopiero później zapełniane są orbitale antywiążące. Tego rodzaju kompleksy, z uwagi na brak lub małą liczbę niesparowanych elektronów nazywa się kompleksami niskospinowymi. Jeżeli natomiast obserwuje się równomierne wypełnianie obu typów orbitali przez elektrony to powstały kompleks nazywany jest kompleksem wysokospinowym z uwagi na dużą liczbę niesparowanych elektronów. Niska wartość ΔO może zostać przezwyciężona przez stabilizację energetyczną wynikłą z braku odpychania się parujących elektronów w kompleksach wysokospinowych. W przypadku wysokiej wartości ΔO energia parowania spinów staje się zaniedbywalnie mała w porównaniu do spadku energii wynikającego z formowania się stanów niskospinowych

Spinowość cząsteczki ma wpływ na własności makroskopowe związku koordynacyjnego ponieważ obecność niesparowanych elektronów powoduje paramagnetyczność związku.

84. Czym jest EDTA i jakie ma zastosowania ?

EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy, kwas wersenowy, komplekson II) – organiczny związek chemiczny kwas polikarboksylowy i jednocześnie α-aminokwas. Z mocnymi zasadami tworzy sole werseniany. Jest szeroko stosowanym czynnikiem kompleksującym wiele kationów metali, takich jak Ca2+, Mg2+ czy Fe3+. Zazwyczaj stosowany w postaci soli disodowej (wersenian disodowy) ze względu na jej większą rozpuszczalność w wodzie (tzw. komplekson III). Jego skrót pochodzi od nazwy angielskiej: EthyleneDiamineTetraacetic Acid. Ważnym zastosowaniem EDTA jest maskowanie jonów metali, takich jak bizmut, chrom(III), cynk, cyrkon, glin, kadm, kobalt, magnez, miedź, nikiel, ołów, tor, wanad i żelazo(III), które jest możliwe na skutek tworzenia kompleksów chelatowych z jonami metali. Własności chelatujące EDTA są na tyle silne, że tworzy ona kompleksy nawet z berylowcami

Zastosowania EDTA

-odczynnik kompleksujący w chemii analitycznej

-środek konserwujący żywność (wiązanie kationów metali ciężkich - kofaktorów niepożądanych enzymów)

-składnik roztworów buforowych

-zapobieganie pozaustrojowemu krzepnięciu krwi (wiązanie jonów wapnia)

-stosowany jako odtrutka w zatruciach metalami ciężkimi

-stosowany w nawozach mikroelementowych

-inhibitor metaloproteaz

85. Kiedy występuje i na czym polega izomeria optyczna w kompleksach oktaedrycznych?

Zgodnie z definicją izomerami optycznymi są cząsteczki, które mają się do siebie tak, jak obraz i jego zwierciadlane odbicie. Takie cząsteczki nazywane są enacjomerami. Enacjomery różnią się pod wzgledem skręcalności optycznej.

Taką właściwość posiadają pewne typy kompleksów oktaedrycznych. Do najważniejszych enancjomerów oktaedrycznych należą kompleksy zawierające dwa lub trzy ligandy kleszczowe, tj. typu M(L-L)2X2 oraz kompleksy typu M(L-L)3. Przykłady na rysunkach poniżej.