Definition: Einheiten aus einem Zentralteilchen und den daran gebundenen Molekülen oder Ionen, sog. Liganden (lat. ligare = binden) nennt man Komplexe. Zentralteilchen sind häufig Übergangsmetallionen mit grosser Ladung und kleinem Radius. Verbindungen, welche Komplexe als Bausteine enthalten, werden Komplexverbindungen genannt.. Beispiel: Positive Metallkationen und Teilchen mit negativer Ladung bilden Metallkomplexe.

Bauteile von Komplexen

Beispiel 1: Aquakomplexe 3+

Beispiel 2: Hydroxokomplexe -

Beispiel 3: DIE Komplexverbindung (für menschliches Leben) ?

Beispiel 3: DIE Komplexverbindung (für menschliches Leben) Hämoglobin -> reversible Bindung von Sauerstoff und Transport zu den Muskelzellen

Beispiel 4: DIE Komplexverbindung (für pflanzliches Leben) ?

Chlorophyll a -> ermöglicht Photosynthese (durch Absorption von Lichtenergie, die für Redoxprozesse der CO2-Assimilation genutzt wird)

Versuchsreihe 1 Kupfer(II)chlorid + wenig Wasser (V1) + viel Wasser (V2) + Ammoniak (V3)

Zugabe von Ammoniak Ligandenaustausch

CuCl2 (s) braun

[Cu(H2O)4(Cl)2]0(aq) grün

[Cu(H2O)6]2+ (aq) hellblau

[Cu(NH3)4(H2O)2]2+(aq) dunkelblau

Zusammenfassung [Cu(NH3)4(H2O)2]2+(aq) dunkelblau [Cu(H2O)6]2+ (aq)  [Cu(H2O)6]2+ (aq) hellblau [Cu(H2O)4(Cl)2]0(aq) grün CuCl2 (s) braun

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Einfaches elektrostatisches Bindungsmodell: Die Anziehung zwischen Kation und Anion, resp. negativem Pol des Dipolmoleküls hält den Komplex zusammen. Dative oder koordinative Bindung: -> sind genauere Modelle: Elektronen der Liganden gehen teilweise zum Zentralteilchen und umgekehrt, ähnlich wie zwischen den Atomen in Molekülen)

Beispiel 1: Kationenkomplexe Übung 1: Wie heissen diese Komplexe ? Tetrachlorocobaltat (II) Kaliumhexacyanoferrat (III) Tetrahydroxoaluminat (III)

Beispiel 2: Anionenkomplexe Übung 2: Wie heissen diese Komplexe ? Tetraamminkupfer (II) Tetracarbonylnickel (0)

Koordinationszahl Geometrie Beispiele 2 (selten) linear [Ag(NH3)2]+ [CuCl2] 4 (häufig) tetraedrisch planar quadratisch tetraedrisch [CoCl4]2- [Al(OH)4]- planar quadratisch [Pt(NH3)4]2+ [Ni(CN)4]2- [Au(Cl)4-] zum Vergolden [Cu(NH3)4]2+, [Cu(H2O)4]2+ 5 (selten) trigonal bipyramidal tetragonal (quadr.) pyramidal [SnCl5]- [Fe(CO)5] [SbCl5]2- 6 (sehr häufig) oktaedrisch [Ni(H2O)6]2+ [Co(H2O)6]2+ [Fe(CN)6]4- [Cu(NH3)4(H2O)2]2+

Weitere Beispiele für Komplexe