Kapitel 10: Metallkomplexe Flashcards
Koordinative Bindung
Das freie Elektronenpaar einer Ligande (Donator, Lewis-Base) trägt zur Auffüllung einer Elektronenlücke eines Zentral-Ions (Akzeptor, Lewis-Säure) bei. **Bei der koordinativen Bindung stammen beide Bindungselektronen vom Liganden **(nicht etwa zu verwechseln mit der Elektronenpaarbindung/ kovalente Bindung)
Metallkomplex
Ein zentrales Metall-Kation (Zentral-Ion) umgeben von mehreren (je nach Koordinationszahl) Liganden bildet ein Metallkomplex. Metallkomplexe werden durch eckige Klammern [] gekennzeichnet (nicht zu verwechseln mit der Konzentration).
Ein hydratisiertes Metall-Ion kann als Metallkomplex bezeichnet werden.
Zentral-Ion
Ein Metall-Kation umgeben von Liganden bildet das Zentral-Ion eines Metallkomplexes.
Liganden
Ein Zentral-Ion wird von Liganden umgeben. Die Liganden haben freie Elektronenpaare, sind daher Lewis-Basen/ Donatoren.
Koordinationszahl
Die Anzahl von Liganden-Bindungsplätzen an einem Zentral-Ion wird Koordinationszahl genannt.
Am häufigsten sind die Koordinationszahlen 2, 4 und 6.
Sie ist u.a. von der Grösse der Liganden sowie der Elektronenkonfiguration des Zentral-Ions abhängig.
Gesamtladung
Die Gesamtladung eines Metallkomplexes errechnet sich aus der Ladung der Bausteine.
Komplex-Anionen bilden mit Kationen Salze.
Chelator
(Organische) Moleküle, die mehrere Donator-Atome für ein Zentral-Ion aufweisen sind “mehrzähnig” und werden als Chelatoren bezeichnet.
Das entstehende Teilchen ist ein Chelatkomplex.
Chelatkomplex
Falls die Liganden/ der Ligand eines Metallkomplex ein Chelator ist nennt man das Teilchen einen Chelatkomplex.
**Häm **(Bestandteil des Hämoglobin) ist ein Chelatkomplex. Ein Ligand ist der vom Blut transportierte Sauerstoff.
Ligandenaustausch-Reaktion
= Metallkomplex-Reaktion
Bei vielen hydratisierten Metallionen können die Wassermoleküle auch als Liganden angeschaut werden (daher Aquakomplexe).
Lässt man diese hydratisierten Metallionen mit geeigneten Liganden reagieren, so werden die Wasser-Liganden ganz oder teilweise ausgetauscht.
Aquakomplex
Bei vielen Metallionen kann man die Wassermoleküle aufgrund eines Anteils an koordinativer Bindung auch als Liganden ansehen und dementsprechend Aquakomplexe formulieren.
Bildungskonstante
Kf (“formation)
Da Reaktionen, die zu Metallkomplexen führen, Gleichgewichtsreaktionen sind, kann auch hier das MWG angewandt werden.
Zerfallskonstante
Kb (“dissociation”)
Da Reaktionen, die zu Metallkomplexen führen, Gleichgewichtsreaktionen sind, kann auch hier das MWG angewandt werden.
Komplexstabilität
Die Bildungskonstante (Zerfallskonstanste) gibt Auskunft welcher Metallkomplex bevorzugt entsteht (e.g. falls zwei Liganden um ein Metallion konkurrieren).
Die Stabilität des Komplexes ist daher eine thermodynamische Grösse. Ein stabilerer Komplex hat eine höhere Bildungskonstante.
inerte Metallkomplexe
=kinetisch stabil
Einige Komplexe, obwohl thermodynamisch dazu begünstigt, zerfallen nicht wieder. Das liegt daran das diese Metallkomplexe nur sehr, sehr langsam zerfallen.
Chelat-Effekt
Chelatkomplexe haben im Vergleich zu einzähnigen Komplexen eine höhere Bildungskonstante; sie sind stabiler.
Diese Tatsache ist auf die zunehmende Entropie bei der Komplexbildung mit einem Chelator verbunden und wird Chelat-Effelt genannt.
Der Chelat-Effekt wird umso grösser, je mehr Donator-Atome ein Chelator hat.
