I GIG B |
Michał Palarczyk |
|
Grupa 1 / 2
6.01.2009 |
Temat: Związki kompleksowe |
|
Wstęp teoretyczny:\
Aby mówić o związkach kompleksowych należy znać budowę atomu. Atom zbudowany jest z jądra oraz krążących dookoła niego po orbitach elektronów. Orbity te są nazywane orbitalami elektronowymi. Natomiast kilka takich orbitali tworzy powłokę elektronową.
Powłoka elektronowa - (poziom energetyczny) zbiór stanów kwantowych o tej samej wartości głównej liczby kwantowej. W chemii za powłokę elektronową wokół danego atomu uważa się zbiór orbitali atomowych mających tę samą główną liczbę kwantową n. Kolejnym wartościom n przypisane są kolejne powłoki: K, L, M, N, O, P i Q. Powłoki składają się z różnej liczby podpowłok elektronowych, odpowiadających określonym rodzajom orbitali atomowych:
itd.
Atomy gazów szlachetnych mają całkowicie zapełnione powłoki elektronowe, atomy pozostałych pierwiastków chemicznych mają częściowo nie zapełnione powłoki elektronowe, dzięki czemu są zdolne do tworzenia wiązań chemicznych z innymi atomami. W ten sposób pierwiastki z grupy 18 ze względu na kompletne zapełnienie elektronami ostatniej podpowłoki mogą służyć do uproszczonego zapisu konfiguracji elektronowej. Ostatnia powłoka jest nazywana powłoką walencyjną.
Powłoka walencyjna - ostatnia, najdalej odsunięta od jądra powłoka elektronowa atomu. Elektrony na niej są najsłabiej związane z atomem i mogą uczestniczyć w tworzeniu wiązań chemicznych. Ilość elektronów znajdujących się na powłoce walencyjnej określa numer grupy w układzie okresowym. Ilość elektronów na ostatniej powłoce jest równa wartościowości.
Metale przejściowe - pierwiastki chem., których atomy mają niecałkowicie zapełnione podpowłoki elektronowe d (pierwiastki zewnętrznoprzejściowe) lub f (pierwiastki wewnętrznoprzejściowe) w powłokach wewnętrznych. Metale grupy mają właściwości pośrednie między metalami alkalicznymi a metalami z bloku p układu okresowego. Wspólną cechą prawie wszystkich tych pierwiastków jest zdolność do tworzenia złożonych kompleksów, z których bardzo wiele wykazuje intensywne zabarwienie. Do metali tych należą np. itr, cyrkon.
Wiązanie chemiczne - są to charakterystyczne oddziaływania występujące pomiędzy atomami, grupami atomów, jonami lub cząsteczkami.
Wiązania chemiczne powstają w wyniku oddziaływania, przyjmowania lub uwspólniania elektronów walencyjnych reagujących ze sobą atomów. Najczęściej spotykanymi typami wiązań chemicznych są:
Wiązanie jonowe - polega na przejściu jednego lub kilku elektronów walencyjnych z atomów pierwiastka elektrododatniego do atomów pierwiastka elektroujemnego.
Atom pierwiastka oddający eletrony staje się kationem, a atom przyjmujący elektrony staje się anionem. Powstałe różoimienne jony przyciągają się siłami elektrostatycznymi, tworząc wiązanie - sieć jonową. Wiązanie jonowe jest wiązaniem silnym. Występuje np. w NaCl.
Wiązanie kowalencyjne - polega na utworzeniu wspólnej pary elektronów (wiązanie pojedyncze), dwóch wspólnych par elektronów (wiązanie podwójne) lub trzech wspólnych par elektronów (wiązanie potrójne), przez dwa atomy, z których każdy dostarcza do wytworzenia wspólnego dubletu (lub dubletów) taką samą liczbę niesparowanych elektronów.
Wiązania kowalencyjne występują pomiędzy pierwiastkami, w których różnica elektroujemności jest równa 0. Przykładami takiego wiązania są cząsteczki dwuatomowe: H2, O2, N2, Cl2, Br2, I2. Wiązanie to jest mocnym wiązaniem.
Wiązanie metaliczne - powstanie wiązania metalicznego polega na przekształceniu atomów tego samego metalu lub atomów różnych metali w zbiór kationów i swobodnie poruszających się między nimi elektronów. Wiązanie metaliczne może istnieć w stanie stałym lub ciekłym.
Wiązanie wodorowe - jest to oddziaływanie (zwykle słabe) między kowalencyjnie związanym atomem wodoru i należącym do innej cząsteczki atomem silnie elektroujemnym, dysponującym wolną parą elektronową.Atom wodoru (proton) może byś związany równocześnie z dwoma atomami, jeśli mają one małe wymiary i dużą elektroujemność. Wiązanie wodorowe występuje najczęściej w związkach wodoru z fluorem, chlorem, tlenem, azotem.Wiązanie wodorowe występuje np.: między cząsteczkami wody.
Związek kompleksowy - to związki chemiczne, w których można wyróżnić jeden lub więcej atomów centralnych, otoczonych przez inne atomy lub ich grupy zwane ligandami, przy czym przynajmniej jedno wiązanie atomu centralnego z ligandem ma charakter wiązania koordynacyjnego.
Atom centralny - atom wchodzący w skład związku chemicznego, wokół którego skoordynowane są inne atomy lub ich grupy zwane ligandami. W związkach kompleksowych atomami centralnymi są zazwyczaj metale lub metaloidy. Mogą to być zarówno pierwiastki grup głównych jak i pobocznych. Np. Na[Al(OH)4] - centralnym atomem jest glin (Al).
Ligandy - atomy, cząsteczki lub aniony, które są bezpośrednio przyłączone do atomu centralnego lub kationu centralnego. Ligandami mogą być: NH3 - amina, H2O - akwa, CO - karbony, Cl - chloro, NO - nitrozyl, Br- bromo, S2O3 - tiasiarczano, OH - hydrokso.
Liczba koordynacyjna - Jest to liczba bezpośrednich wiązań σ występujących między centralnym atomem a ligandami do niego przyczepionymi. Liczba koordynacyjna jest wielkością, która służy do stwierdzania, czy dany kompleks jest w stanie przyjąć jeszcze jakieś dodatkowe ligandy, czy też jego sfera koordynacyjna jest już całkowicie zapełniona.
Nazewnictwo związków kompleksowych:
Nazwy związków kompleksowych można utworzyć według następującego schematu:
[Ag(NH3)2]Cl
Ag jest atomem centralnym, natomiast NH3 oraz Cl są ligandami.
Pierwiastek który jest poza nawiasem kwadratowym jest jest wymieniany w pierwszej kolejności jako np. w tym przypadku chlorek.
Następnie w drugim członie nazwy zapisujemy ligandy oraz ich liczbę ( w tym przypadku jest diamina)
Ostatnią czynnością będzie zapisanie w drugim członie nazwy atomu centralnego, czyli srebra.
Pełna nazwa powyższego związku brzmi: Chlorek diaminasrebra .