A4 (KP kompendie) - koordinationsligevægte/komplekser Flashcards
Hvad kaldes koordinationforbindelser også for?
Komplekser.
Hvorfor er indsigt i kompleksdannelse vigtigt?
Fordi det kan forklarer hvorfor visse metalioner reagerer surt i opløsninger, skifter farve i opløsninger - afhængigt af opløsningen, hvordan stoffer der danner komplekser med metalioner kan bringe ellers uolpløselige salte i opløsning.
Hvad består en kompleks af?
Består af en metalion (et metal der har mistet 1 eller flere af sine elektroner, og har derfor fët en positiv ladning).
Ligander - En ligand er et molekyle eller en ion, der kan donere et eller flere elektronpar for at danne en binding til en metalion.
Ligander er typisk Lewis-baser
Hvordan navngives komplekser?
s.34 i KP kompendiet.
Hvad er en lewis syre og base (ikke brønsted definitionen)
En lewis syre = en ion eller molekyle der kan optage elektronpar under dannelsen af en kovalent binding.
En lewis base = en ion eller molekyle der kan donerer et elektronpar.
Hvad er en kompleks ift. lewis syre og base definitionen?
Metalioner = lewis syre (de vil herne binde sig til molekyler med ledige elektronpar.
Ligander = lewis baser (de molekyler eller ioner som metalionen binder sig til)
Hvad vil mange metalioner være i vandig opløsninger?
hydratiseret: vand er kompleksbundet til metalionen.
Mange hydratiseret metalioner kan reagerer surt (reaktionen forløber som ses på s.36) for den sure metalion.
Hvad bestemmer hvor surt metalionen reagerer?
jo mere elektrontiltrækkende (elektronegativ, polariserende) metalionen er, desto svagerer er hydrogen bundet til den, jo surer reagerer den hydratiserede ion.
De sureste ioner må derfor forventes at have en høj ladning og lille ionradius).
I praksis vil hydratiserede metalioner være sure når ladningen er +3 eller højere (fx. Fe3+ eller Cr3+).
Hvad kalder man en molekyle som både optræder som en syre og en base?
Amfotere.
eksempel på amfotere hydroxider ses på s.37.
Hvad kaldes en binding mellem ligand og koordination?
Ligand
Hvad referere ligator atom til?
Det atom der koordinerer til metalatomet i et kompleks (fx er N ligator atomet i NH3).
Hvad er koordinationtallet?
Antallet af ligator atomer der koordinerer til metalionen giver koordinationstallet.
(antal bindinger mellem ligator og metalion).
Hvad bestemmer koordinationstallet?
1) Metallets ion radius
2) Størrelsen på liganderne.
Jo flere ligander der er plads til - højere koordinationstal. Alle metalioner kan have forskellige koordinationstal, derfor vigtig med viden om ligandstørrelsen.
Generel regel:
1) Mono-atomare negative ioner (F-) - vil være store - lave koordinationstal.
2) Polyatomare negativt ladede ioner kan være både små (CN-, NCS-,NCO-,N3-) og store (OH-,SH-).
Det er svært, men jo flere resonansformer ionen har, jo bedre bliver den negative ladning fordelt, og desto mindre fylder liganden.
Hvis liganden er 2D som H2O forventes den at fylde mindre end hvis den er 3D som NH3.
(store ioner - danner 4 koordinerede forbindelser) - (tetrakoordinerede komplekser)
(små ioner - danner 6 koordinerede forbinelser) - (hexakoordinerede komplekser)
Hvad fortæller HSAB begrebet om?
Hard and Soft Acid and Bases.
Kan anvendes til at vurdere relativ stabilitet af koordinationskomplekser - forudsige hvilken ligand en metalion vil foretrække).
Metalioner (indeles i 2 klasser, hårde eller bløde syrer).
Ligander (indeles i 2 klasser, hårde eller bløde baser).
Hårde baser - Hårde baser (foretrukket).
Bløde baser - Bløde syrer (foretrukket).
Hvad er karakteristikken af en hård eller blød syre og base?
Hårde syrer og baser: Lille atom/ion radius, høje oxidationstal og lille polariserbarhed.
Bløde syrer og baser har store atom/ion radier, lave oxidationstal og stor polariserbarhed. Generelt mere elektronrige og større atomer, stiger således ned gennem en gruppe).
Polariserbarhed beskriver, hvor let en elektronsky kan deformeres under påvirkning af et elektrisk felt
Tabel ses på s.39 i KP kompendiet.
Hvad er en polydentat ligand?
En ligand der binder mere end en gang til en metalion.
Ethylendiamin er en polydentat ligand, fordi den har to muligheder til at binde (2 amingrupper hoveder) - se molekyle s.39.
Tri, tetra, penta og hexadentat bruges til at ebskrive ligander der binder helholdsvis 3,4,5,6 gange.
Hvad menes der med den chelerende effekt?
Polydentate ligander har en fordel ift. monodentate ligander - chelerende effekt.
polydentate ligander kaldes også for chelatorer.
Der kræves kun 2 ethylendiamin for at binde metalionen i en tetræidisk kompleks, men det kræver 4 monodentate ligander.
Hvertgang en ligand binder sig til en metal mistes entropien (energien bliver mere koncentreret og mindre spredt) - og jo mindre stabil bliver komplekset.
Derfor vil polydentate ligander + metalion være mere stabile, da færre ligander bindes.
Hvad er isomerer?
Isomerer er kemiske forbindelser med samme kemiske formel men forskellige opbygning af molekylet.
Kan indeles i 2 grupper:
- Strukturisomerer
- sterioisomerer
Sterioisomerer (atomer bundet til samme nabogrupper, men forskellige rumlig struktur)
Kan indeles i
- geometriske isomerer (cis og trans)
Cis og trans isomeri kan forekomme i plankvadratiske og oktarediske komplekser men ikke i tetræidiske.
- optiske isomerer
Spejlbilleder af hinanden
Strukturisomerer (bundet til forskellige naboatomer).
Hvad er den mest interesaante form i strukturisomeri i komplekser kemi?
Bindingsisomeri.
Isomererne er forskellige afhængig af hvilket atom i en ligand der binder til det centrale atom.
Eksempelvis SCN- og NCS. (se s.43). Hvor enten N eller S binder til metalionen.
Findes alle metalioner som vandkomplekser i vandige opløsninger?
Ja, kun når man øger koncentrationen af det andet ligand, kan man erstatte vandmolekylerne, Det sker typisk en vandmolekyle ad gangen - ligandudskiftningen
Ligandudskiftning (nikkel-amminkomplekser)
Starter ud som nikkelaquakompleks og ender som nikkelaminkompleks.
s.43
Ligandudskiftning af Chrom(III)-hydrolyse.
Chrom(III) findes i vand som chromaquakomplekser - hydrolyseres som mange andre sure mealioner.
Den sure form er blåviolet, mens den basiske form er grøn.
Ligandudskiftning med chlorid fører til den grønne chlorokompleks.
s.44
Mange tungopløslige forbindelser kan opløses ved kompleksdannelse - hvordan?
Både kobber og zink ioner danner tungopløselige hydroxider.
Kan opløses ved kompleksdannelse med ammoniak.
Se s.44 for eksempler.
Jernthiocyanatkomplekser - ligandudskiftning
Jern(III)ioner danner i vandig opløning aquajern(III)ioner.
Ved tilsætning af thiocyanationer dannes forskellige komplekser afhængig med hvor mange vandmolekyler der udskiftes med thiocyanat - kompleksdannelse sker ofte trinvist som også ses på s.44-45
Fra at adskille den sidste dannede kompleks fra de andre, udnyttes at kun uladede molekyler(hydrofobe) komplekser kan estraheres til et organisk opløsningsmiddel.
Metalionen jern(III) har forskellige affiniteter til forskellige ligander - hvilket gør det muligt at omdanne jernthiocyanatkomplekser til andre komplekser (ved tilsætning af metalion der har højere afinitet til thiocyanat end jern(III) ELLER ved tilsætning af ligand der har højere affinitet til jern(III) end thiocyanat.
s.45
Karakterisktik for de fleste sølvkomplekser at de er to koordineret (Ag).
Opløsligheden af kompleksdannelserne med sølv er forskellige hvilket bruges til at identificere chlo, brom og iodid (s.46) da de har forskellige opløsninger (bundfald).
Jo større opløselighedskonstanten (KsP) Jo mere kan et stof opløses i en given mængde opløsningsmiddel, før opløsningen bliver mættet.
Ligevægtskonstanten for kompleksdannelser kan skrives som på s.46.
s.46
