Задание № 14 тема: комплексные соединения.

I. Мотивация цели.

К комплексным соединениям относится большая группа веществ, имеющая огромное значение для неживой и живой природы. Катионы жизненно важных d‑элементов (Fe, Сu, Zn, Со, Мn, и др.) находятся в организме в виде комплексных соединений с белками. Это гемоглобин, ряд ферментов, некоторые витамины и гормоны. Содержание металлов в организме человека влияет и на действие множества других биологически активных веществ. Поэтому комплексные соединения в организме - регуляторы и участники процессов обмена веществ. Изучение комплексных соединений металлов с белками - центральный вопрос бионеорганической химии.

Комплексными соединениями являются ряд биологически активных веществ, употребляемых в лечебных целях: витамин В, цинк-инсулин, и др. Образование комплексных соединений в организме используется для вывода оттуда токсичных металлов, радиоактивных изотопов и продуктов их распада. Изучается возможность вывода из организма тяжёлых металлов, которые накапливаются в нем к старости, с помощью приёма лигандов (Трилон Б) и образования комплексов с целью продления жизни.

В медицине комплексы применяются также как стабилизаторы хранящейся крови в биохимических анализах. К пероксиду водорода добавляются лиганды (цитраты и др.), связывающие катионы d-металлов в прочные комплексы, что предотвращает разложение этого термодинамически неустойчивого соединения.

II. Цель занятия.

Изучить основы номенклатуры, классификации, диссоциацию комплексных соединений, научиться пользоваться константой нестойкости для расчёта концентраций центрального иона и лигандов, уяснить основы биологической роли комплексных соединений и их применение в медицине.

III. Исходный уровень знаний.

Для усвоения материала темы необходимо знать:

1. Классы неорганических соединений, их номенклатуру и электролитическую диссоциацию.

2. Понятие молярной концентрации.

3. Расчёт степени окисления.

4. Строение электронной оболочки атомов.

5. Механизм образования химической связи - обменный и донорно-акцепторный. Виды гибридизации.

6. Константа химического равновесия и её зависимость от различных факторов.

IV. Цель самоподготовки.

В результате самоподготовки студент должен уметь:

1. Называть комплексные соединения, классифицировать их и определять степень окисления центрального атома и заряд комплексного иона.

2. Писать уравнения диссоциации комплексных соединений по внешней и внутренней сферам и выражения для констант нестойкости.

3. Рассчитывать концентрации частиц в растворах комплексных соединений.

4. Перечислять комплексные соединения, имеющиеся в организме и применяющиеся в медицине, и указывать химические основы их действия.

V. План изучения материала.

1. Определения комплексных соединений. Теория Вернера.

2. Классификации комплексных соединений по заряду комплексного иона, классу соединений и типу лиганда, по виду и заряду центрального атома.

3. Определение степени окисления центрального атома и заряда комплексного иона.

4. Номенклатура комплексных соединений. Наименование соединений ионного, нейтрального типа и ионов.

5. Уравнения диссоциации по внешней и внутренней сфере и выражения для констант нестойкости.

6. Комплексные соединения хелатного типа: их особые свойства, биологическая роль и применение в медицине. Графические формулы и названия самых распространенных хелатных лигандов.

7. Комплексные соединения в биологических объектах.

8. Получение комплексных соединений (три способа). 

9. Комплексонометрия: суть метода, реагенты и индикаторы.