Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Февраля 2013 в 17:01, лекция
Комплексті қосылыстар олардың биологиялық маңызы.
Координациялық теорияның маңызы.
Комплексті қосылыстардағы химиялық байланыстардың табиғаты.
Комплексті қосылыстардың жіктелуі, изомериясы және номенклатурасы.
Комплексті қосылыстардың ерітінділердегі тепе-теңдігі.
Комплексті қосылыстардың медициналы- биологиялық маңызы.
Металды ферменттер, олардың ферменттік катализдегі ролі.
Қарағанды мемлекеттік медицина университеті
Химия курсымен фармацевтикалық пәндер кафедрасы
ДӘРІС
Тақырыбы: «Комплекстік қосылыстар. Тотығу-тотықсыздану реакциялары. Электродтық потенциалдар».
Пән: Химия
Мамандық: 5В130200 Стоматология
Курс: 1
Уақыт (ұзақтығы): 50 минут
Қарағанды 2011
Курсқа жауапты х.ғ.к. ________________ Власова Л.М
Тақырыбы: Комплекстік қосылыстар. Тотығу-тотықсыздану реакциялары. Электродтық потенциалдар.
Мақсаты: Комплексті қосылыстар туралы түсінікті қалыптастыру. Жанды ағзаларда тотығу- тотықсыздану процесстерінің маңызын сипаттау. Электродтық потенциалдар және тотығу- тотықсыздану реакциялары жөнінде ұғым қалыптастыру.
Дәріс жоспары:
Дәріс тезистері:
Комплексті қосылыстар.
Комплексті қосылыстар дегеніміз құрамында комплексті иондары бар, тотығу дәрежесі белгілі орталық атомы иондармен немесе молекулалармен байланысқан күрделі химиялық заттар. Мысалы: K3 [Fe(CN)6], [Zn(NH3)4]Cl2, [Pt(NH3)2Cl2]. Олардың судағы ерітінділері иондарға диссоциацияланады, мысалы:
K3 [Fe(CN)6] 3K + [Fe(CN)6]3-
[Fe(CN)6]3- Fe3+ + 6CN-
[Zn(NH3)4]Cl2 [Zn(NH3)4]2+ + 2Cl-
[Zn(NH3)4]2+ Zn2+ + 4NH3
Тіршілік үшін қажетті көптеген элементтер (Fe, Co, Mn, Cu, Mo, Zn) организмде биокомплекстер түрінде кездеседі. Көптеген биокомплекстер, мысалы, витамин В12, гемоглобин, хлорофилл, тағы басқалары физиологиялық және биохимиялық процестерде маңызды роль атқарады.
Координациялық теорияның маңызы.
Швейцария ғалымы А.Вернер комплексті қосылыстардың құрылысы мен қасиеттерін түсіндіретін координациялық, яғни металл иондарын қоршаған атомдар мен молекулалардың кеңістікте орналасуын сипаттайтын теорияны ұсынды. Координациялық теорияның негізгі қағидалары мынадай:
K3 [Fe(CN)6] [Zn(NH3)4]Cl2
сыртқы ішкі сфера ішкі сфера сыртқы
Комплексті қосылыстың формуласын құру үшін комплекс түзушінің дәрежесін, лиганданың зарядын, координациялық санды және сыртқы сферадағыионның зарядын дұрыс анықтай біду керек. Негізгі комплекс түзуші иондарға Д.И.Менделеев кестесінің қосымша топшаларында орналасқан d-элементтердің иондары жатады. Мысалы: Ag-, Au, Cu-, Cu2-, Hg2+, Co2+, Co3-, Zn2-, Fe2-, Fe3+, Ni2-, Pt2-, Pt4-. Сол сияқты s- элементтердің ішінде сілтлік металдардан Li. Жер- сілтілік металдардан Be2- және p-элементтерден Al3- иондарын жатқызуға болады. Бейметалдарға, оның ішінде p-элементтерге жататын Si4- ионы да комплекс түзу қабылетін көрсетеді. Мысалы: [Li(H2O)3]ClO4, K2[BeF4], K3[AlF6], H2[SiF6].
Маңызды линагдларға бейтарап молекулалардың ішінде H2O, NH3, NО, СО, N2H4. Ал иондардың арасында CN-, NО2, Cl-, Br, OH-, S2O32-, CO32-, I, F жатады. Егер комплексті ионның заряды оң болса, сыртқы сферада аниондар, ал комплексті ионның заряды теріс болса, сыртқы сферада катиондар орналасады.
Мысалы:
K3 [Fe(CN)6] 3K + [Fe(CN)6]3-
Сыртқы сфера ішкі сфера
[Zn(NH3)4]Cl2 [Zn(NH3)4]2+ + 2Cl-
Лигандлардың ішкі сфера бір немесе бірнеше орын алулары мүмкін, яғни орталық атоммен бір немесе бірнеше атом арқылы байланысады. Осыған байланысты олар моно-, ди- және полидентантты болып бөлінеді. Монодентантты лигандларға Cl-, F-, OH- иондары және H2O, NH3, СО молекулалары жатады.
Мысалы: 2+
[Cu(NH3)4]2+
H3N
H3N NH3
Бидентантты лигандларға, мысалы, этилендиамин (қысқаша еn)
H2 N- CH-2-CH2-NH2 молекуласын, CO32- , SO42- - иондарын жатқызуға болады. Мысалы:
[Cu(en)2]2+ H2 C-N N- CH2
H2 C-N N- CH2
Этилендиаммитөртсірке қышқылының қалдығы төтдентантты лиганд болып есептеледі.
OOCH2C
N-CH2- CH2-N
HOOCH2C
Құрамында би немесе полидентантты линадлары бар комплекстер хелаттар деп аталады. Хелаттарда лигандлар комплекс түзуші ионды айнала қоршап, шаян тәріздес болып орналасады. Мысалы:
[Fe(C2O4)3]3- [Pt(En)3]4-
Хелаттар тобына орталық атомы циклдың құрамына лигандлармен әр-түрлі коваленттік байланыстар түзетін ішкікомплексті қосылыстар жатады. Мысалы:
H2C- H2N NH2 - CH2
O= C – O O – C = O
Кейбір комплекс түзуші иондардың координациялық сандары мынадай болып келеді:
Cu+, Ag+, Au+ - 2
Cu2+, Hg2+, Au3+, Co2+, Pb2+, Pt2+, Pd2+, Zn2+ - 4
Fe3+, Fe2+, Cr3+, Co3+, Ni2+, Al3+, Pt4+, Pd4+ – 6
Ca2+, Sr2+, Ba2+ - 8
Комплексті қосылыстардағы химиялық байланыстардың табиғаты
Вернер теориясы координациялық байланыстың механизмін түсіндіре алмайды, сондықтан да қазіргі кезде комплексті қосылыстардағы байланыстарды түсіндіру үшін үш теория қолданылады:
Zn -2e→Zn2+ …3d104s2 -2e→….3d104s0 …
2+
Zn2+ + 4: NH3→
H3N
акцептор
донор
2. [Fe(CN)6]4- Fe -2e→ Fe2+ …3d64s2 -2e→…3d64s0
Fe2+: 4p
CN 4-
NC CN
Fe2++ 6 C ≡ N: → CN
Акцептор донор
Комплексті қосылыстардың жіктелуі.
Изомериясы және номенклатурасы.
Зарядтарына байланысты комплексті қосылыстар катиондық, аниондық және нейтралды болып бөлінеді. Катиондық комплекстерде комплексті ионның заряды оң болады. Мысалы:
[Al(OH2)6]Cl3 [Al(OH2)6]3+ + 3Cl-
[Zn(NH3)4]Cl2 [Zn(NH3)4]2+ + 2Cl-
Аниондық комплекстерде
K2[BeF4] 2K+ + [BeF4]2-
K[Al(OH)4] K+ +[Al(OH)4] –
Нейтралды комплекстердегі комплексті ионда зряд болмайды. Мысалы.
[Pt(NH3)3Cl]Cl т.б.
Комплексті қосылыстарда геометриялық, координациялық, ионизацияланған т.б. изомерия түрлері жиі кездеседі. Геометриялық (цис-транс) изомерия лигандлары әр текті болып келген комплекстерде орын алады. Мысалы: [Pt(NH3)2Cl4];
Pt
Координациялық изомерияда екі түрлі лигандлар екі түрлі комплекс түзушілердің айналасында шоғырланған. Мысалы: