Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Komplexchemie von: Kirsten Bartmann Sabrina Hönig Christian Rakers Theodoros Veziridis Daniel Krupke.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Komplexchemie von: Kirsten Bartmann Sabrina Hönig Christian Rakers Theodoros Veziridis Daniel Krupke."—  Präsentation transkript:

1 Komplexchemie von: Kirsten Bartmann Sabrina Hönig Christian Rakers Theodoros Veziridis Daniel Krupke

2 Definition Das Prinzip der Bindung in Komplexen ist die Wechselwirkung eines elektronisch ungesättigten Zentralteilchens mit Partnern (= Liganden), die mindestens ein freies Elektronenpaar besitzen. Bindet dabei das Zentralteilchen mehr Bindungspartner, als dies nach dessen Ladung oder Stellung im PSE zu erwarten ist, so liegt ein Komplex vor. (Friedhelm Kober in Komplex – Versuch einer Definition)

3 Nomenklatur von Komplexen Folgende Merkmale sind bei der formelmäßigen Wiedergabe zu beachten: Der eigentliche Komplex wird in eckige Klammern gesetzt In den eckigen Klammern wird zuerst das Zentralion oder Zentralatom geschrieben, dann die anionischen, dann die neutralen Liganden. Die Reihenfolge der Liganden sollte in jeder Klasse durch die alphabetische Reihenfolge der entsprechenden Symbole gegeben sein.

4 Ion NameIonName O 2– OxidSO 3 2– Sulfit S 2– SulfidHSO 3 – Hydrogensulfit (Bisulfit) F–F– FluoridClO 4 – Perchlorat Cl – ChloridClO 3 – Chlorat Br – BromidClO 2 – Chlorit I–I– IodidClO – Hypochlorit CO 3 2– CarbonatPO 4 3– Phosphat HCO 3 – Hydrogencarbonat (Bicarbonat)HSO 4 – Hydrogensulfat HPO 4 2– HydrogenphosphatSO 4 2– Sulfat CN – CyanidH 2 PO 4 – Dihydrogenphosphat NO 3 – NitratCrO 4 2– Chromat NO 2 – NitritCr 2 O 7 2– Dichromat OH – HydroxidMnO 4 – Permanganat H 3 CCOO – AcetatO 2 2– Peroxid

5 Geschichte der Komplexchemie 1597 Erster dokumentierter Beleg einer Komplex- verbindung vom Arzt Libavius 1704 Diesbach und Dippel entdecken das Berliner Blau K[Fe III Fe II (CN) 6 ] 19. Jh. Führende Chemiker Frémy (Benennung von Komplexen nach Farben) und Jørgensen (Synthese einer Vielzahl von Komplexver- bindungen)

6 Geschichte der Komplexchemie 1870 Kettentheorie von Blomstrand Bsp.: Vorstellung des Hexamminkobalt(II)-chlorids (Cobaltchlorid-Ammonikat)

7 Werners Koordinationstheorie Alfred Werner ( ) – Vater der Komplexchemie 1893 Beiträge zur Konstitution anorganischer Verbindungen Werners Koordinationstheorie – eine geniale Frechheit Bindung von Liganden in erster oder zweiter Sphäre

8 Werners Koordinationstheorie Jedes Ion besitzt Hauptvalenzen, einige außerdem Nebenvalenzen Festere Bindung der Bindungspartner durch die Nebenvalenzen Nebenvalenzen sind räumlich gerichtet Geometrie: KZ 6: Oktaeder KZ 4: tetraedrische oder quadratisch-planare Anordnung KZ 2: linear

9 Werners Koordinationstheorie Werners Erfolge 1894Erklärung der Ergebnisse von Leitfähigkeits- messungen an Amminkobaltkomplexen 1911Beweis der stereochemischen Vorstellung durch Enantiomerentrennung durch den Doktoranden Victor King 1913Nobelpreis für Chemie seine Hypothesen sind noch heute theoretische Basis der Komplexchemie

10 Valence-Bond-Theorie Bindung durch Überlappung eines gefüllten Liganden- orbitals mit einem leeren Orbital des Zentralatoms Hybridisierungstyp der Orbitale des Zentralatoms räumliche Anordnung der Liganden Häufigste Hybridisierungstypen: d 2 sp 3 sp 3 dsp 2

11 Valence-Bond-Theorie Fe 2+ 3d 4s 4p 4d [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ sp 3 d 2 -Hybrid [Fe(CN) 6 ] 4- d 2 sp 3 -Hybrid paramagnetisch diamagnetisch durch Spinpaarung

12 Ligandenfeldtheorie Grundlage: Wechselwirkung der Liganden eines Komplexes mit den d-Elektronen des Zentralatoms Übergangsmetallionen: 5 entartete d-Orbitale d x 2 -y 2 dz2dz2 d xy d xz d yz

13 Manganate: tetraedrisches Ligandenfeld Aufhebung der Entartung der d-Orbitale Ligandenfeldtheorie

14 Schwerpunktsatz:

15 Ligandenfeldtheorie High-spin-Zustand: größtmögliche Zahl ungepaarter d-Elektronen beim Zentralion (Hundsche Regel) d 0 im MnO 4 - d 1 im MnO 4 2- d 2 im MnO 4 3- d 3 im MnO 4 4-

16 Ligandenfeldtheorie d 3 im MnO 4 4- Low-spin-Zustand: geringstmögliche Zahl ungepaarter d-Elektronen Low-spin-Komplex, wenn Δ > Spinpaarungsenergie High-spin Low-spin

17 Chelateffekt Griech. Chelé (Krebsschere) Thermodynamischer Effekt: Entropiegewinn ΔG B = ΔH B - TΔS B

18 Chelateffekt Kinetischer Effekt: Besetzung der zweiten Koordinationsstelle wahrscheinlicher als bei einzähnigen Liganden

19 Bedeutung und Verwendung Blutfarbstoff Hämoglobin Pflanzenfarbstoff Chlorophyll Vitamin B 12 Photographie (Fixiersalz) Bestimmung der Wasserhärte Galvanotechnik Cyanidlaugerei optische Thermometer

20 Schwermetalle im Boden Einige Schwermetalle essentiell für lebende Organismen Werden jedoch nur in sehr kleinen Mengen benötigt Hohe Mengen wirken stark toxisch Werden durch anthropogene Ursachen (z. B. Industrieabfälle, Aufbereitung von Metallen) und Natürliche Ursachen (Vulkane, Erosion) im Boden freigesetzt

21 Schwermetalle im Boden Nicht biologisch abbaubar Werden in mineralischen und organischen Phasen angereichert Hohe Konzentration schädigt dem Boden und hemmt wichtige Prozesse (da stark toxisch)

22 Schwermetalle im Boden Speicherung im Boden durch: Einlagerung in Hohlräumen Ausfällung in Metallsalzen Verbindungen mit organisch und anorganischen Komplexbildnern

23 Schwermetalle im Boden Komplexbildner : Huminstoffe, Tonminerale, Eisen- und Aluminiumoxide bzw. Hydroxide Schwermetalle im Boden nicht homogen verteilt, sondern an Komplexbildner angelagert

24 Quellen Wikipedia Charles E. Mortimer 8./9. Auflage Reinhard Demuth – Grundlagen der Komplexchemie Taschenbuch der Chemie Theodor C. H. Cole – Wörterbuch der Chemie Michael Binnewies – Übungsbuch allgemeine Chemie Mitch Fry – Startwissen Chemie Peter W. Atkins – Chemie, einfach alles


Herunterladen ppt "Komplexchemie von: Kirsten Bartmann Sabrina Hönig Christian Rakers Theodoros Veziridis Daniel Krupke."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen