Composti complessi e loro significato

I composti complessi (CS) svolgono un ruolo importante nell'attività degli organismi viventi. Sono anche ampiamente usati nell'industria. Oggi consideriamo la loro diversità di specie, l'applicazione e la storia dello studio.

Introduzione a composti complessi

I composti complessi sono sostanze formate dalla combinazione di un ligando e un agente complessante. Gioca il ruolo delle particelle interagenti come gli atomi e gli ioni. Nel 1893 A. Werner introdusse la teoria dei composti complessi nel mondo, chiamata anche teoria del coordinamento.

La presenza di una sfera esterna e la completa dissociazione in una soluzione di acqua in cationi e anioni a basso dissociazione sono caratteristiche di una CS. Tuttavia, ci sono alcune specie che non hanno una sfera esterna, che non consente loro di dissolversi in acqua. C'è un'enorme quantità di poliziotti.

Tipi di composti

I composti complessi sono suddivisi in tre tipi principali:

1. Il primo tipo, che differisce in carica complessa, comprende complessi cationici, in cui, circondando uno ione positivo, le molecole neutre sono coordinate. Il secondo tipo è chiamato complesso anionico, in cui un atomo positivamente ossidato agisce come agente complessante e gli anioni di tipo semplice o complesso sono ligandi. Il terzo tipo è chiamato un complesso neutro, è stato formato a causa del coordinamento molecolare attorno a un atomo che ha una carica neutra.
2. A seconda della natura del ligando, sono suddivisi in ammoniati (ammoniaca - ligando), aquacomplex (ligando - acqua), complessi idrossidi (leganti - ioni idrossido), complessi acidi (leganti - residui acidi), carbonili (leganti - molecole di carbonio della seconda valenza).
3. In accordo con la posizione dei ligandi sono monodentati, bidentati e polidentati QS.

Informazioni storiche

Nel 1893, fu fatto il primo tentativo di descrivere esaurientemente la struttura del CS usando la teoria del coordinamento di Alfred Werner. Il lavoro fu fatto prima che apparisse la teoria della valenza elettronica e il solito reazioni chimiche della natura.

Nella sua teoria, Werner sosteneva che i composti di natura inorganica hanno nuclei composti da atomi formanti complessi. Gli atomi che circondano il complesso sono chiamati coordinazione. Sono disposti secondo la forma di un semplice poliedro. A. Werner assunse la presenza di un legame di tipo coordinato in una comune coppia di elettroni, che gli atomi o le molecole avrebbero dato a un'altra coppia. Tuttavia, l'assenza dell'esistenza di tali composti ha causato sfiducia tra la comunità del chimico. Di conseguenza, nei due decenni successivi, lo scienziato ha cercato di creare le sostanze necessarie che avrebbero confermato la sua teoria.

Nel 1911 Werner sintetizzò oltre quaranta molecole di tipo ottico, che non contenevano atomi di carbonio, che alla fine cambiò l'opinione degli scienziati chimici sulla sua teoria.

Alfred Werner è stato insignito del premio Nobel nel 1913 per i risultati ottenuti nel campo della chimica.

nomenclatura

Composti complessi hanno un sistema per creare i propri nomi, composto da cinque punti:

1. Il primo è pronunciato anione, quindi catione.
2. La parte complessa inizia con un ligando - un anione situato nella sfera interna, e alla fine viene aggiunto con "o".
3. I ligandi monodentati sono indicati con l'aiuto del greco: mono, di, tre, tetra, penta, hex (1, 2, 3, 4, 5, 6). Quando si lavora con leganti polidentati, vengono utilizzati tris, bis, tetrakis e altri.
4. Designando la sfera interna con i suoi componenti, vai verso l'esterno.
5. L'agente complessante di particelle con un complesso neutro è indicato nel caso nominativo.

Informazioni sulla struttura

I composti complessi hanno una sfera interna costituita da un numero di ioni o molecole di natura neutra, saldamente connessi all'agente complessante. Sono chiamati ligandi. La sfera interna può trasportare tre tipi di carica: "+", "-" o "0".

La sfera di coordinazione esterna è ioni che non si trovano nello spazio della sfera interna.

Il legame tra il ligando e lo ione centrale può essere causato o dall'attrazione elettrostatica o da un meccanismo donatore-accettore.

L'isomerismo nei composti di coordinazione è un importante aspetto statistico. Parlando di isomerismo, significano diverse posizioni reciproche nello spazio degli atomi o dei costituenti di un composto, il che comporterà un cambiamento nelle proprietà fisiche e chimiche del composto corrispondente - un isomero. L'isomerismo CS è strutturale, ottico e spaziale.

stereochimica

Composti complessi, insieme a materia organica Composti altamente molecolari di origine sintetica o naturale sono gli oggetti principali degli studi stereochimici. A. Werner è considerato uno di quegli scienziati che ha dato sviluppo a un intero campo di ricerca e ha rianimato alcune aree dell'attività chimica. La stereochimica fino ad oggi rimane il punto di riferimento per la ricerca chimica di coordinamento.

Alcune proprietà e metodi per ottenere

L'ottenimento di composti complessi ha una gamma abbastanza ampia di scelte, tuttavia, queste sono più spesso utilizzate:

1. Dissoluzione di idrossidi in ammoniaca acquosa che non si dissolvono in acqua.
2. L'interazione di ammoniaca con sali metallici con proprietà complessanti; più spesso, questi sono metalli nel sottogruppo secondario.
3. Interazione di cianuri o rodanidi con metalli o sali.
4. Il locale è insolubile in metalli H ₂ O di tipo anfotero, ovvero i loro ossidi o idrossidi in soluzione alcalina.
5. Gli acidi complessi possono essere ottenuti, ad esempio, facendo reagire oro e acqua regia o idrossido di Au con HCl.

Molte delle caratteristiche qualitative dei composti dipendono dalle loro proprietà elettroniche, quindi il colore del CS può essere determinato dall'agente complessante e dai ligandi. La scissione dell'energia sul d-orbitale consente agli elettroni di muoversi dai suoi _sottosmetti d _xz , d _xy , d _zy ai sottolivelli con un indice di energia più elevato d _z ² o d _z ² _{- y} ² . Questo fenomeno è accompagnato dall'assorbimento dei quanti di luce. L'entità della differenza tra i livelli di divisione causa l'assorbimento di quanti di luce con un intervallo di lunghezza d'onda di diverse lunghezze, che dà un certo colore.

I composti complessi hanno anche due importanti proprietà magnetiche, secondo cui sono classificati come paramagnetici e diamagnetici. I complessi paramagnetici hanno i loro μ-momenti, e per questo motivo, entrando in campi elettromagnetici esterni, nel processo di interazione, essi sono attratti da essi. Il complesso diamagnetico non ha momento magnetico, e quindi il campo magnetico ha fretta di spingerlo fuori. Le proprietà di natura paramagnetica sono determinate dalla presenza di elettroni che non hanno una coppia nella loro struttura.

Uso di

I composti di tipo complesso svolgono uno dei ruoli più importanti in qualsiasi organismo, ad esempio, l'ossigeno associato all'emoglobina nel sangue viene trasportato da O ₂ attraverso il corpo ai tessuti e alle cellule; Anche la clorofilla all'interno delle piante è considerata un complesso.

L'uso di composti complessi è ampiamente usato nell'industria. Con l'aiuto di metodi chimici che comportano la formazione di KS, i metalli vengono estratti dal minerale. Esempi includono ferro puro, nichel e cobalto, che sono ottenuti dalla decomposizione termica di carbonili metallici. Queste sostanze complesse, in decomposizione, emettono i metalli necessari.

La chimica analitica può utilizzare il COP come indicatori. La sintesi organica e inorganica può essere accelerata a causa loro, poiché le proprietà del catalizzatore sono intrinseche a loro a causa della loro alta attività. Anche l'elettroformatura non può fare a meno di composti complessi, il che è causato dall'impossibilità di ottenere rivestimenti così affidabili dal semplice sale, a differenza dei composti di cianuro.