ZWI
ZKI
KOORDYNACYJNE
ZWI
ZKI KOMPLEKSOWE
atom centralny + ligand = kompleks
(akceptor (donor
elektronów) elektronów)
Wiązanie koordynacyjne pomiędzy atomem centralnym i ligandem (para
elektronowa pochodzi od ligandu).
Wewnętrzna sfera koordynacji  przestrzeń wokół atomu centralnego
zajmowana przez koordynowane ligandy.
Np. [Fe(CN)6]4-
Zewnętrzna sfera koordynacji  jony poza wewnętrzną sferą
zobojętniające ładunek jonu kompleksowego.
Np. K4[Fe(CN)6]
Liczba koordynacyjna
Liczba wiązań koordynacyjnych utworzonych przez atom centralny
z ligandami.
Liczba koordynacyjna mieści się w granicach 2-8, ale najczęściej
przyjmuje wartości 4 lub 6.
Rodzaje ligandów
-ligandy jednofunkcyjne (jednomiejscowe), np. H2O, Cl-, Br-, I-, CN-
-ligandy wielofunkcyjne (wielofunkcyjne  chelatowe), np. etylenodiamina,
EDTA
kwas etylenodiaminotetraoctowy (H4Y, EDTA)
HOOC-H2C CH2COOH
N-CH2-CH2-N
HOOC-H2C CH2COOH
Liczba koordynacyjna a struktura cząsteczki
Rodzaje związków kompleksowych
Podział ze względu na rodzaj ligandów
Kompleksy homoligandowe (utworzone przez jeden rodzaj ligandu)
Kompleksy heteroligandowe (utworzone przez różne ligandy)
Np. [Hg(SCN)2I2]2-, [Bi(SCN)3Br3]3-
Podział ze względu na liczbę atomów centralnych w cząsteczce
Kompleksy jednordzeniowe  zawierające jeden atom centralny
Kompleksy wielordzeniowe  zawierające dwa i więcej atomów
centralnych
Kompleksy chelatowe
Tworzone przez ligandy wielokleszczowe (np. etylenodiaminę)
Nomenklatura związków koordynacyjnych
1.Pisząc pełną nazwę kompleksu wymieniamy najpierw nazwy ligandów,
a następnie nazwę atomu centralnego. We wzorach stosuje się porządek
odwrotny.
2. Stopień utlenienia centralnego atomu podaje się po nazwie kompleksu
umieszczając ją w nawiasie okrągłym, np. [Cu(NH3)4]2+ - jon
tetraaminamiedzi (II).
3. W przypadku kompleksów noszących ładunek ujemny do nazwy atomu
centralnego dodaje się końcówkę  an.
4. Nazwy ligandów anionowych kończą się na  o. Dla wody przyjmuje się
nazwę akwa, amoniaku amina, tlenku węgla karbonyl.
5. Dla oznaczenia liczby ligandów używa się przedrostków di-, tri-, tetra-, itd.
Np.
K3[Fe(CN)6]  heksacyjanożelazian (III) potasu
Fe(CO)5  pentakarbonylżelazo (0)
Przykłady nazw popularnych ligandów
Tablica 15.2
str 468
Bielanski t.2
Nazwy i wzory wybranych związków koordynacyjnych
Tablica 15.3 str 469
Bielanski t.2
Podstawy teorii pola krystalicznego
Wpływ ligandów na elektrony d
Rys. 21.37 str. 997
Atkins t. 2
Kompleks oktaedryczny  orbitale dz2 i d(x2-y2) skierowane są ku ligandom
(większa energia elektronu).
Kompleks tetraedryczny
Żaden z orbitali d nie jest skierowany bezpośrednio ku ligandom, jednak
orbitale dxy, dxz i dyz zbliżają się bardziej do do ligandów niż pozostałe
orbitale.
RYS. 15.15 str 497
Bielanski t.2
Porównanie poziomów energetycznych w kompleksach
tetraedrycznych i oktaedrycznych
Kompleksy wysoko- i niskospinowe  przyczyny tworzenia.
RYS. 15.16 str 498
Bielanski t.2
Kompleks wysokospinowy  maksymalna liczba niesparowanych elektronów,
ligandy generują słabe pole.
Kompleks niskospinowy  minimalna liczba niesparowanych elektronów,
ligandy generują silne pole.
OKREŚLANIE TRWAA
OŚCI KOMPLEKSÓW
W roztworach wodnych metale nie występują w postaci wolnych jonów tylko
akwokompleksów (kompleksów w których ligandami są cząsteczki wody).
Reakcja tworzenia kompleksów można wyrazić równaniem:
M(H2O)xn+ + Lp- MLn-p + xH2O
STAA
E TRWAA
OŚCI
Stała równowagi reakcji tworzenia kompleksu nazywana jest stałą trwałości
lub stałą tworzenia (�) i zapisywana wzorem:
[ML]
Im większa wartość stałej trwałości
� =
tym trwalszy jest dany kompleks
[M] [L]
Jeżeli jon centralny M przyłącza więcej niż 1 cząsteczkę ligandu, to proces
tworzenia kompleksu przebiega stopniowo (tworzone są kompleksy
pośrednie)
M + L ML
ML + L ML2
W równaniach dla uproszczenia pominięto
cząsteczki wody i ładunki jonów
ML2 + L ML3
MLn-1 + L MLn
Każda z reakcji osiąga określony stan równowagi
Sumaryczna stała trwałości wyraża się równaniem:
[MLn]
�n =
[M] [L]n
jest także równa iloczynowi kolejnych stopniowych stałych trwałości
� = k1 " k2 " k3 " & " kn
Za kompleksy trwałe uważa się te, które praktycznie nie ulegają dysocjacji
w roztworze  wartość stałej trwałości powyżej 107
Znajomość stałych trwałości umożliwia przewidywanie kierunku reakcji,
np.
Ag(NH3)2+ + 2CN- Ag(CN)2- + NH3
Ligand tworzący trwalszy kompleks (pK = 21,1) wypiera ligand tworzący
słabszy kompleks (pK = 7,6).
Warunkowa stała trwałości
We wzorze na sumaryczną stałą trwałości występują stężenia [M] i [L] nie
związanych w kompleksie (wolnych).
Określenie takich stężeń jest możliwe tylko w przypadku, gdy nie występują
reakcje uboczne. W innym przypadku określenie stężeń wolnych jonów
metalu i ligandu jest utrudnione.
W analizie miareczkowej skupiamy się na ilościowym przebiegu reakcji
kompleksowania, a nie jest istotne w jakiej postaci znajduje się pozostała
część substancji.
� - warunkowa stała trwałości
[MLn]
[M ]  stężenie jonu metalu obecnego w rozwtorze
we wszystkich postaciach z wyjątkiem kompleksu MLn
� =
[L ]  stężenie ligandu we wszystkich postaciach
[M ] [L ]n
z wyjątkiem kompleksu MLn
Warunkowa stała trwałości zależą od składu roztworu, pH
IZOMERIA
IZOMERIA
zjawisko występowania różnic w budowie cząsteczek o takim samym
składzie atomowym.
IZOMERY STRUKTURALNE
Cząsteczki składają się z tych samych atomów, które są połączone ze
sobą w różny sposób.
Rys. 11.15 str 518 Atkins1
Rys. str 519 Atkins1
IZOMERY GEOMETRYCZNE I OPTYCZNE
Stereoizomery  izomery w których atomy połączone są z tymi samymi
atomami sąsiadującymi, ale ich usytuowanie w przestrzeni jest różne.
Izomery geometryczne są to takie cząsteczki, w których dwie różne
grupy mogą znajdować się albo po jednej albo po dwóch stronach
wiązania podwójnego lub pierścienia.
Rys. str 518 Atkins1 środkowy
Rys. 11.17 str 520 Atkins1
Izomery optyczne są to takie izomery, z których jeden jest odbiciem
lustrzanym drugiego (nie można ich nałożyć ba siebie).
Cząsteczka chiralna to cząsteczka nieidentyczna ze swoim odbiciem
lustrzanym (np. atom węgla z 4 różnymi grupami).
Rys. 11.18 str 521
Atkins1
Cząsteczki chiralne tworzą parę enancjomerów.
Enancjomery mają identyczne właściwości chemiczne, z wyjątkiem, gdy
reagują z innymi chiralnymi związkami (np. w niektórych przypadkach
wpływa to aktywność farmakologiczna poszczególnych cząsteczek).
Enancjomery różnią się zdolnością do skręcania płaszczyzny polaryzacji
światła.
Mieszanina racemiczna to mieszanina zawierająca oba enancjomery
w równych ilościach.