Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как сдать ЕГЭ по химии?

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 68 RSS
←   Март 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://mihail-barmin2010.narod.ru/
Открыта: 20-05-2010
Адрес автора: job.education.khimia4ege-owner@subscribe.ru

Автор
mik2005

Статистика

68 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Как сдать ЕГЭ по химии? Лекция 14


Девиз : «ВЕЩЬ В СЕБЕ»
ЛЕКЦИЯ 13
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
План:
1. Термин комплексные соединения (КС) и история их открытия.
2. Основные положения координационной теории Альфреда Вер-
нера.
3. Пространственное строение и изомерия КС.
4. Природа химической связи
5. Диссоциация в растворах. Константа нестойкости (КНЕСТ).
6. Где и для чего их применяют.
1. Соединение высшего порядка – так называл знаменитый
шведский химик И.Я.Берцелиус (1779-1848) сложные многоком-
понентные химические соединения, строение которых очень
долго оставалась загадкой для ученых. Данный термин широко
использовал А.Вернер и многие другие ученые конца XIX и на-
чала XX века. Теперь эти соединения называют комплексными,
но чаще – координационными. Термин “комплексные
соеди-
нения” введен в химическую литературу выдающимся
физико-
химиком В.Оствальдом. Координационными их стали называть
после того, как в умах ученых утвердилась координационная те-
ория А.Вернера описывающая строение данных соединений.
Почему высшего порядка? Бросается в глаза, что эти сложные
(комплексные) соединения можно рассматривать как состоящие
из простых, способных к самостоятельному существованию.
Например, при растворении AgCl в водном растворе аммиака
получается соединение [Ag(NH3)2]Cl (хлорид диамин серебра (1),
формулу которого можно записать AgCl ∙ 2NH3 Действительно,
это сложное соединение состоит из простого, давно известного
AgCl и также хорошо известного NH3. Конечно же, и то и другое
способно к самостоятельному существованию. Однако, в К.С.
AgCl и NH3 кардинально изменяют свои свойства.
Время рождения координационной химии как науки связы-
вают со случайным получением в 1798 году Тассером соединения
CoCl3 ∙ 6NH3. Между тем были известны соединения высшего по-
рядка и до открытия Тассера. Вероятно, первым подобным со-
единением, синтезированным в лаборатории, является берлин-
ская лазурь Fe4[Fe(CN)6]3. Она случайно получена художником
Дисбахом в 1704г. Ииспользована как красящий пигмент.
На несколько миллиардов лет раньше, природа создала такие
соединения высшего порядка как FeSO4 ∙ 7H2O и СuSO4 ∙ 5H2O
(железистый и медный купороc). Первое встречается в виде ми-
нерала механтерита, второй в виде халькантита. Человеку они
стали известны уже в XIII веке.
Из берлинской лазури и едкого калия Макер в 1749 году впер-
вые получил желтую кровяную соль K4(Fe(CN)6).
Итак, соединения высшего порядка были известны и до Тас-
сера. Однако, только после получения CoCl3 ∙ 6NH3 химики осоз-
нали, что имеются соединения, не вписывающиеся ни в какие
привычные категории (Петух не делает утра, но он будит).
В становлении и развитии химии К.С. большой вклад был
внесен шведскими и датскими химиками Берцелиусом, Бломс-
трандом, Клеве, Иергенсен. В конце XIX века, центром по изу-
чению химии К.С. стал Цюрих, где работал создатель коорди-
национной теории Альфред Вернер. После его кончины важные
исследования были выполнены в Германии его учеником Пау-
лем Пфейфером. В начале текущего столетия наибольший про-
гресс в этой области химии достигнут в нашей стране благодаря
Льву Александровичу Чугаеву, который создал уникальную со-
ветскую школу химиков-комплексников. Следует отметить, что
еще в конце XIX столетия яркий цикл исследований по химии
комплексных соединений выполнен в России Николаем Семе-
новичем Курнаковым. Огромный вклад в химию К.С. внесли
Чатт в Великобритании, Дж.Бейлар в США, Л.Силлен в Швеции
и многие другие ученые в различных странах.
2. Теоретические представления о К.С. развивались на осно-
ве прочных комплексов довольно узкого круга металлов: КО-
БАЛЬТА (III), ПЛАТИНЫ (II), ПЛАТИНЫ (IV), ХРОМА (II),
МЕДИ(П). Синтез проводился из их солей, а в качестве другой
составляющей широко использовался аммиак.
Одной из важнейших вех на пути к координационной тео-
рии были аммонийная гипотеза английского ученого Т.Грэма
(1840г.). Он усматривал аналогию между взаимодействием ам-
миака с кислотами и с солями металлов.
NH3 + HCl → {H+NH3}Cl
2NH3 + CuCl2 → {Cu2+(NH3)2}Cl2
13 4 13 5
Эту догадку можно отнести к числу гениальных прозрений.
Трудности у Грэма возникали в связи с тем, что число молекул
аммиака, присоединившихся к металлу, например в CoCl3 ∙ 6NH3,
часто было больше, чем число эквивалентов металла или, говоря
современным языком, число присоединившихся молекул амми-
ака часто превышало степень окисления иона металла (III и 6).
В середине ХIХ века комплексообразование иногда тракто-
валось как переход III азота в V азот по уравнению:
Грем полагал, что вместо одного из атомов водорода в аммо-
нийном ионе находится металл:
Известно, что ковалентность азота – З(2р3), и 5-и валентным
он быть не может.
В 1851 году немецкий ученый А.Гофман высказал мысль о
том, что атом водорода в аммонийном радикале способен заме-
щаться на другой аммонийный радикал:
Связи N-Cl везде одинаковые, однако, при прибавлении
AgNO3 (изб.) в осадок (AgCl) переходили только два атома
хлора.
Следующий шаг сделал швед К.В.Бломстранд (1869г.).
Строение хлорида аммония он выразил Н–NH3–Cl. Атом Н
способен замещаться металлом, а пятивалентные атомы
азота способны соединяться между собой, образуя цепи –
NH3—NH3 – (по аналогии с органическими соединениями).
По мнению Бломстранда, стабильность цепи атомов зави-
сит от природы атома металла. Платина и медь обеспечива-
ют устойчивость цепи, образованной только двумя атомами
азота, а Co, Ni, Ir, Rh способны стабилизировать цепи боль-
шей длины.
Бломстранд ошибочно считал, что соединение CoCl3 имеет
формулу Co2Cl6, поэтому составу CoCl3 ∙ 6NH3 он приписывал
структуру:
Если Cl связан с Co, то при добавлении AgNO3 AgCl не вы-
падает CoCl3 ∙ 5NH3
Датский ученый Иергенсен установил, что молекула
CoCl3 ∙ 6NH3 соответствует именно этой формуле. Исходя из хи-
мических свойств:
Цепи двух типов:
13 6 13 7
Однако, можно было получить два комплекса состава
CoCl3 ∙ 4NH3 резко отличающихся по свойствах (одно – зеле-
ного, другое – фиолетового цвета). Цепная теория была бес-
сильна объяснить различное строение изомеров состава CoCl3
∙ 4NH3.
В избранное