Wybrane związki kooordynacyjne Związki kompleksowe
Składają się z atomu centralnego, który jest kwasem Lewisa i ma
KWAS ZASADA
wolne orbitale zdolne do wytworzenia wiązań z ligandami, które
F(B)* F(B)*
są zasadami Lewisa. W roztworach atomem centralnym jest
prawdziwy jon", w ciałach stałych atom o odpowiednim stopniu
utlenienia. Ligandy muszą posiadać elektrony zdolne do
wytworzenia wiązań ...
F(B) F(B)
Rodzaj hy- Liczba wiązań Kształt jonu lub
zwykłe wiązanie"
brydyzacji cząsteczki
(L.K.)
nakładają się dwa nakładają się orbitale
sp 2 liniowa
częściowo zapełnione atomowe: pusty i
sp2 3 trójkątna
orbitale atomowe zapełniony
tetraedryczna
sp3 4
(mogą być zhybrydyzowane) (mogą być zhybrydyzowane
bipiramida tryg.
dsp3 5
Tworzenie się wiązania koordynacyjnego jest oktaedryczna
d2sp3 6
reakcją kwasowo-zasadową (w sensie Lewisa) bip. pent.
d3sp3 7
Hydratacja - akwakompleksy (1) Hydratacja - akwakompleksy (2)
W przypadku akwakompleksów w roztworach wodnych rolę
Dla innych jonów metali w roztworach wodnych istnieją
ligandów mogą pełnić cząsteczki wody (H2O) lub jony
podobne równowagi - o wytrącaniu się osadu wodorotlenku
hydroksylowe (OH -). Rodzaj utworzonego kompleksu zale\
y nie
decyduje stała trwałości akwakompleksu ...
tylko od jonu centralnego, ale np. tak\
e od pH.
Kompleksy z jonami OH- są trwalsze ni\
z cząsteczkami wody...
[Fe(H2O)6]3+ + H2O�! [Fe(H2O)5OH]2+ + H3O+
�ł
Tworzenie kompleksów z innymi ligandami w środowisku
wodnym jest zawsze reakcją wymiany ligandów
[Fe(H2O)5OH]2+ + H2O�! [Fe(H2O)4(OH)2]+ + H3O+
�ł
[Fe(H2O)4(OH)2]+ + H2O�! [Fe(OH)3] + H3O+
�ł
Usuwanie jonów H3O+, czyli podwy\
szanie pH prowadzi do
wymiany ligandów i wytrącania się osadu wodorotlenku
Aminakompleksy Aminakompleksy (2)
Ligandem w aminakompleksach jest najczęściej cząsteczka
+
Zn2+ + 2NH3 + 2H2O�! Zn(OH)2 +2NH4
�ł
amoniaku NH3, ale ligandem mo\
e być te\
jon amidkowy NH2-
lub aminy organiczne R-NH2, R2-NH, R3-N. Pary wią\
ącej
Zn(OH)2 + 4NH3 �! [Zn(NH3)4]2+ + 2OH-
�ł
dostarcza atom azotu:
+
NH3 Trwałość aminakompleksów
Cr3+ + 3NH3 + 3H2O�! Cr(OH)3 +3NH4
�ł
przewy\
sza trwałość
akwakompleksó- Cr(OH)3 + 6NH3 �! [Cr(NH3)6]3+ + 3OH-
w, zarówno �ł
z H2O, jak i OH , są one te\

zazwyczaj dobrze
rozpuszczalne w wodzie
AgClnrp. + 2NH3 �! [Ag(NH3)2 ]+ + Cl-
�ł
N
H
H
H
Orbitale molekularne w aminakompleksach Karbonylki metali (1)
Kompleks [Cr(NH3)6]3+ Tlenek węgla (II), CO, jako ligand
2pz 2pz
Konfiguracja Cr 3d54s1, jonu Cr3+ 3d3
Wolna para elektronowa"
przy atomie węgla
F*p NH3
Cr3+
t2 - 2px
CO
F*s
hybry2dyzacja 2py 2py
F*
F*d
d sp3
C O
B*y B*z
4p
2py 2pz
4s
3d
t2
6 razy : C / O
t2 t1 By Bz 2px 2py 2pz
Fd
C
O
Fp
F
Fs
Karbonylki metali (2) Klasyfikacja kompleksów karbonylowych
Kompleksy jednordzeniowe:
Stopień utlenienia metalu w kompleksach z CO wynosi zwykle 0
M(CO)6 V(CO)6 Cr(CO)6 Mo(CO)6 W(CO)6
Otrzymywanie kompleksów odbywa się na drodze bezpośredniej
syntezy:
M(CO)5 Fe(CO)5 Ru(CO)5 Os(CO)5
O
1890 - świe\
y proszek Ni
M(CO)4 Ni(CO)4
Ni + 4CO �! Ni(CO)4
�ł
C
T i p - warunki normalne C
O  C
C O
Kompleksy wielordzeniowe:
O  C M M C O
O  C C O
C
M2(CO)8 Co2(CO)8
Fe + 5CO �! Fe(CO)5
�ł
470 K, 10 MPa
O
M2(CO)9 Fe2(CO)9
Mostki CO
Redukcja tlenków metali:
+VII 0
M2(CO)10 Fe2(CO)10 Tc2(CO)10 Re2(CO)10
Re2O7 + 17CO �! Re2(CO)10 + 7CO2
�ł
M3(CO)12 Fe, Ru, Os
Otrzymywanie karbonylków mieszanych:
M4(CO)12 Co,Rh,Ir
Mostki CO lub bezpośrednie
NaCo(CO)4 + Mn(CO)5Br �! NaBr + (CO)5 MnCo(CO)4
�ł
wiązania metal - metal
M6(CO)12 Co, Rh
Związki metaloorganiczne Kompleksy B-elektronowe
B
B
B
Kompleksy B - elektronowe
etylen lub acetylen jako ligand:
Związki metaloorganiczne - związki, w których pierwiastek o
para elektronów B
elektroujemności ni\
szej ni\
węgiel jest połączony bezpośrednio
H H
z atomem węgla lub rodnikiem.
C C
H H
Związki metaloorganiczne, w których występuje wiązanie
koordynacyjne tworzą się na ogół z udziałem związków
[PtCl4 ]2- + C2H4 �ł [Pt(C2H4 )Cl3]- + Cl-
�ł
zawierających wiązanie (a) typu B.
Ligandy organiczne (B) Liczba elektronów B Cl Cl
Alkeny, alkiny
2 Pt
B - allil (CH=C=CH)
3
Cl
cyklobutadien, butadien 4
5
cyklopentadien
6
pirol
Kompleksy  sandwichowe (kanapkowe)
cyklopentadien
zdelokalizowany
C5H6
orbital B
zawiera 5 elektronów
2C5H5 + Fe �ł [Fe(C5H5)2 ] + H2
�ł
ferrocen