12. Координационная теория Вернера.

Швейцар Альфред Вернер ввел в химию представления о соединениях высшего порядка ( соединения типа BF₃, СН₄,NH₃, Н₂О, СО₂, в которых элемент проявляет свою обычную максимальную валентность, называются соединениями первого порядка, при взаимодействии друг с другом образуются соединения высшего порядка; к ним относятся гидраты, аммиакаты, продукты присоединения кислот, орг молекул, двойные соли )CoCl₃+6NH₃=CoCl₃ ∙ 6NH₃;Fe(CN)₃+3KCN=Fe(CN)₃∙ 3KCNи дал первое определение понятию комплексного соединения-наиб устойчивые соед высш порядка, кот в водном растворе либо не распадаются на сост части, либо распадаются в незначительной степени. Вернер в 1893 году высказал предположение о том, что любой элемент после насыщения его обычных валентностей способен проявлять еще и дополнительную валентность – координационную. Именно за счет нее происходит образование соединений высшего порядка. Вернер различал внутр и внеш сферы. Тесно связанные частицы внутр сферы называюткомпл ионом\ комплексом.(заключают в квадратные скобки [Co(NH₃)₆]Cl₃;K₃[Fe(CN)₆] ). Частицы внеш сферы образуют самост ионы (т.к. в соединениях связаны менее прочно: [Co(NH₃)₆]Cl= [Co(NH₃)₆]³⁺+ 3Cl^-.Центр атом внутр сферы, вокруг которого группируются ионы или молекулы- комплексообразователь. (катионы металлов, нейтр атомы или анионы). Ионы или молекулы, координирующиеся вокруг центр атома во внутр сфере-лиганды. ( ОН^-,CN^-,CNS^-,NO₂^-,CO₃^2-, нейтр Н₂О,NH₃,CO,NO, аминоуксусная к-та).Коорд число(или валентность) – число мест во внутр сфере комплекса, которые м.б.заняты лигандами. (Чаще =4,6 ,2) зависит от природы ком-еля и лигандов. Незаряж лиганды обычно м.б.>чем заряженные: [Co(H₂O)₆]²⁺и [CoCl₄]^2-. Еще зависит от размеров компл-ля и лигандов. (Cl^-,Br^-,I^-алюминий проявляет КЧ= 4, а с меньшим иономF^-- число 6:K[AlCl₄] иK₃[AlF₆].Коорд емкость лиганда– число мест во внутр сфере комплекса, занимаемых лигандом. (часто=1-галогены,NH3, реже 2-SO4,CO3,орг.)Заряд комплекса= суммарному заряду внеш сферы и противоположным ему по знаку.K₃[Fe(CN)₆] . [Ca(NH₃)₆], [Fe(CO)₅] – нейтральны, не имеют внеш сферы, а их внутр сфера состоит из нейт молекул-лигандов и комплексообразователя.

13. Классификация и изомерия комплексных соединений.

Комплексное соединение — хим в-во, в состав кот входят компл частицы.Классификация:

I. По классам соединений:1.Комплексные кислотыH₃[Fe(CN₆)],H₂[PtCl₆]2.Комплексные основания[Cu(NH₃)₄](OH)₂.3.Комплексные солиK₂[PtCl₆],K₂[BeF₄],Na[AlF₆}.II. По природе лигандов:1.Ацидокомплексы– в которых лиганды – кислотные остаткиK₄[Fe(CN₆)] – цианидный,K₂[HgI₄] – йодидный .2. Аммиакаты– лиганды – молекулы аммиака[Cr(NH₃)₆]Cl₃,3. Аквакомплесы – лиганды – молекулы воды[Cr(H₂O)₆]Cl₃4. Гидроксокомплексы – соединения с ОН-группамиNa[Al(OH)₄]

III. По знаку заряда комплекса:1. Катионные [Co(NH₃)₆]Cl₃, 2. Анионные K₂[Be(CO₃)₂].3. Нейтраль[Co(NH₃)₃Cl₃]. Нейтральные комплексы не имеют внешней сферы.IV. По внутренней структуре:1По числу ядер, составляющих комплекс, различают моно- и полиядерные(Двухядерный комплекс – [(NH₃)₅Cr–OH–Cr(NH₃)₅]Cl₅, в котором два иона хрома (комплексообразователя) связаны посредством мостиковой группы ОН. Полиядерные, в которых мостики образованы гидроксильными группами, называютсяоловымисоединениями. 4. По отсутствию или наличию циклов:простые и циклические комплексные соединения. Комплексы, которые содержат лиганды, занимающие одно координационное место, называются простыми. Полидентатные лиганды, связывающиеся с одним и тем же центральным атомом несколькими связями, дают циклические комплексы.5. Сверхкомплексные соединения. В них число лигандов превышает координационную валентность комплексообразователя. Примером может служитьCuSO₄ ∙ 5H₂O. У меди координационная валентность равна 4 и во внутренней сфере координированы 4 молекулы воды. Пятая молекула присоединяется к комплексу при помощи водородных связей. Изомерия комплексных соединений.1. Гидратная (сольватная) изомерия.распределение молекул воды между внутр и внеш сферами неодинаково,что отражается на св-вах [Cr(H₂O)₆]Cl₃+ [Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂∙H₂O;[Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl∙ 2H₂O). 2.Координационная изомерия. Встречается только у бикомплексных соединений. [Fe⁺³(NH₃)₆]⁺³∙ [Co⁺³(CN)₆]^-3и [Co⁺³(NH₃)₆]⁺³∙ [Fe⁺³(CN)₆]^-3.3.Ионизационная изомерия. различной легкостью диссоциации ионов из внутр и внеш сферы. [Pt(NH₃)₄Cl₂]Br₂и [Pt(NH₃)₄Br₂]Cl₂. Первая соль дает желтый осадок с растворомAgNO₃. Вторая -белого твор.AgCl.4. Изомерия связимонодентатные лиганды могут координироваться через два разных атома.NO₂^-может черезNилиO. [(NH₃)₅–Ir–NO₂]Cl₂и [(NH₃)₅–Ir–ONO]Cl₂.5. Пространственная (геометрическая) изомерия.одинаковые лиганды располагаются вокруг компл-ля либо рядом (цис), либо напротив (транс)-отличны по фих-хим св-вам

14. Щелочные металлы. В=1,ст.окис=1/объемноцентрированная кубическая упаковка атомов/

легкие, мягкие, блестящие металлы, быстро тускнеющие на воздухе и реакции с водой,поэтому их хранят NaKпод слоем киросина,Liпарафина,Rb&Csхранят в запаянных капсулах. По содержанию в земной коре (2,6 масс, доли, %)NaиKсамых распространенных,Rbменьше, аCsеще.NaиKвходят в состав всех силикатных пород. Из отдельныхNaважны каменная соль, мирабилит (Na₂S04*10Н₂0), а дляK— сильвинит (nNaCl + mKCl), карналлит(KCl·MgCl2·6H2O).Rbчасто замещаетKв сильвините и карналлите. Для цезия известен минерал поллуцит составаCsAl[Si₂O6]. Все эти Ме м.б. выделены электролизом расплавов соответствующих хлоридов. ДляNaиKэто пром сп получ. Рубидий и цезий чаще получают вакуум- термическим восстановлением их хлоридов металлическим кальцием.С прост.в-вами:; 3Li + 1/2N2 (г) = Li3N.При Т: +Н2,С,Р \2Li + H2 = 2LiH;\ LiH + H2O = LiOH + H2.При реакциях с органическими галогенами образуются литийорганические соединения.C2H5Cl + 2Li = C2H5Li + LiCl.С кислородом:2Na+O2 =Na2O2 ;K+O2 =KO2; 2Li + 1/2O2 (г) = Li2O.Оксиды при Т:Na2O2 + 2Na= 2Na2O2\KO2 + 3K= 2K2O.ГидроксидыLi2O + H2O = 2LiOH, Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O.При н.у. реагируют с кислотами,CO2, SO2, NO2, Г, НГ\NaOH+Al2O3=NaAlO2+H2O\KOH+Cl2=KCl+KOCl+H2O\NaOH+P+H2O=NaH2PO4+PH3. Соли щелочных металлов в большинстве растворимы,солиNa&Kслаб.кислот гидролиз:Na2S+H2O=NaHS+NaOH/Соли при внесении в пламя имеют характерную окраску.Применение:Liв сплавах(упругость,антикоррозия),теплоноситель в атом.реакторах,изотоп для получения в атом.пром-ти трития;Na&Kв металлотермии вост-лем,теплоносители атом.реакторах,сплавы,пищ.сода,кальциниров.сода,мыло,оксид-как отбеливание ткани и меха,моющ.средства, В медицине наиболее часто применяют препараты из натрия при кровопотерях, потерях жидкости, рвоте, как антисептическое средство, отхаркивающее средство, для промываний и полосканий при ринитах. Основное применение металлического калия - приготовление перекиси калия, служащей для регенерации кислорода.Биологическая роль.По содержанию в организме человекаNa&Kмакроэлементам, остальные микро.Na&K– жизненно необходимые элементы, участвуют в обмене веществ( Э+). Литий - микроэлемент, содержание в организме человека около 70 мг:в лимфоузлах,селезенке,лёгких,печени,почках,мышцах.сут.потр=100мкг.взаимозаменяемость сNa,нервно-мыш.проводимость,успокоение НС,+ в липидном и УВ обменах.Na=55-60г в мышцах,межкл.пространстве,крови,коже,костн,ЖКТ,почки,глазн.жидкость;поддержанием осмоса,натрий-калиевого насоса,повыш.устой-ть слизистой ЖКТдля нейтрализации кислоты,помогает синтезу витаминам Б,НС.,сут.потр=4-6г с мин.солями,соленьями,

во внеклекточной жидкости.Калий-160-180г в плазме крови,селезенке,мышцы,кости,сут.потр=2,5-3г с курагой,изюм,картофель,бобы,петрушка,бананы,кокао.Поддержание гомеостаза,осмоса,обмен в-в,Сердеч-деят-ть,легкие,половые органы,,НС,,бромистый калий-для щитовидки,при отравлениях,антисептик.