главнаяреклама на сайтезаработоксотрудничество База знаний Allbest
 
 
Сколько стоит заказать работу?   Искать с помощью Google и Яндекса
 





Ізомерія комплексних сполук

Ізомерія - явище просторове і структурне, що визначається особливостями структури молекули і порядком зв'язку атомів. Фізичні константи і фізіологічні властивості геометричних ізомерів. Оптична активність органічної сполуки. Ізомерія комплексних сполук.

Рубрика: Химия
Вид: реферат
Язык: украинский
Дата добавления: 20.07.2013
Размер файла: 124,6 K

Полная информация о работе Полная информация о работе
Скачать работу можно здесь Скачать работу можно здесь

рекомендуем


Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Название работы:
E-mail (не обязательно):
Ваше имя или ник:
Файл:


Cтуденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны

Подобные документы


1. Карбонові кислоти та їх властивості
Поняття карбонових кислот як органічних сполук, що містять одну або декілька карбоксильних груп COOH. Номенклатура карбонових кислот. Взаємний вплив атомів у молекулі. Ізомерія карбонових кислот, їх групи та види. Фізичні властивості та застосування.
презентация [1,0 M], добавлен 30.03.2014

2. Галогенопохідні углеводородів реакції нуклеофільного заміщення в аліфатичному ряді
Моногалогенопохідні та полігалогенопохідні алканів: номенклатура, ізомерія, методи одержання, електронна будова, фізичні та хімічні властивості. Ненасичені галогенопохідні: загальна характеристика, методи та обґрунтування процесу одержання, властивості.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 03.11.2013

3. Характеристика алкадієнів
Поділ алкадієнів на групи залежно від взаємного розміщення подвійних зв’язків: ізольовані, кумульовані та спряжені. Електронна будова спряжених алкадієнів. Ізомерія, фізичні, хімічні властивості, реакції електрофільного приєднання, синхронні реакції.
реферат [138,8 K], добавлен 19.11.2009

4. Методи одержання та галузі застосування рідкоземельних елементів
Загальна характеристика лантаноїдів: поширення в земній корі, фізичні та хімічні властивості. Характеристика сполук лантаноїдів: оксидів, гідроксидів, комплексних сполук. Отримання лантаноїдів та їх застосування. Сплави з рідкісноземельними елементами.
курсовая работа [51,8 K], добавлен 08.02.2013

5. Реакції комплексоутворення
Загальні відомості про комплексні сполуки та принципи їх класифікації. Загальні принципи будови. Поняття про хелати. Координаційні сполуки за природою ліганда, за знаком заряду комплексу. Природа координаційного зв’язку. Номенклатура комплексних сполук.
курсовая работа [49,3 K], добавлен 01.05.2011

6. Властивості s-металів та їх сполук
Класифікація металів, особливості їх будови. Поширення у природі лужних металів, їх фізичні та хімічні властивості. Застосування сполук лужних металів. Сполуки s-металів ІІА-підгрупи та їх властивості. Види жорсткості, її вимірювання та усунення.
курсовая работа [425,9 K], добавлен 09.11.2009

7. Ароматичні вуглеводні сполуки
Поняття ароматичних вуглеводних сполук (аренів), їх властивості, особливості одержання і використання. Будова молекули бензену, її класифікація, номенклатура, фізичні та хімічні властивості. Вплив замісників на реакційну здатність ароматичних вуглеводнів.
реферат [849,2 K], добавлен 19.11.2009

8. Амінокислоти: одержання, властивості, роль у біології
Значення амінокислот в органічному світі. Ізомерія. Номенклатура. Шляхи отримання амінокислот. Фізичні властивості. Хімічні властивості. Біосинтез амінокислот. Синтез незамінних амінокислот. Білкові речовини клітини: структурні білки, ферменти, гормони.
реферат [20,0 K], добавлен 25.03.2007

9. Токсикологія сполук ртуті
Значення і застосування препаратів сполук ртуті у сільськогосподарському виробництві, в різних галузях промисловості та побуті. Фізичні і хімічні властивості сполук ртуті. Умови, що сприяють отруєнню. Клінічні симптоми отруєння тварин різних видів.
курсовая работа [34,2 K], добавлен 19.06.2012

10. Принципи одержання та використання алкінів
Номенклатура, електронна будова, ізомерія, фізичні, хімічні й кислотні властивості, особливості одержання і використання алкінів. Поняття та сутність реакцій олігомеризації та ізомеризації. Специфіка одержання ненасичених карбонових кислот та їх похідних.
реферат [45,5 K], добавлен 19.11.2009


Другие документы, подобные Ізомерія комплексних сполук


Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ізомерія комплексних сполук

Вступ

Ізомерія - явище просторове і структурне. Вона визначається особливостями структури молекули і зміною порядку зв'язку атомів. Для неорганічних молекул ізомерія мало характерна, оскільки іонний або сильно полярний зв'язок не сприяє зміні розташування атомів в молекулах. Ізомерія виявляється вже в порівняно простих молекул, як синильна кислота (ціаністий водень), ізоціаністий водень, ціанова кислота і ізоціанова кислота:

,

,

,

Такий вигляд ізомерії, коли міняється розташування атома в молекулі, називається ізомерією положення.

У вуглеводнів, що мають різну просторову структуру вуглецевих ланцюгів, спостерігається особливий вигляд ізомерії. Так, вже в пентана можна виділити два види ланцюгів:

— Лінійні: CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 (нормальний пентан)

— Розгалужені:

2-метилбутан, ізопентан 2,2-диметилпропан, неопентан

Така ізомерія називається скелетною (ізомерією вуглецевого ланцюга), оскільки визначається різною формою вуглецевого скелета молекули.

У молекул вуглеводнів, що мають площину симетрії, з'являється цис-транс-ізомерія (геометрична ізомерія). Площина в молекулі може створюватися за рахунок замкнутого циклу атомів, як в циклоалканах. Тоді заступники, наприклад, алкіли або ж функціональні групи, що знаходяться при різних атомах вуглецю, можуть розташуватися просторово або по одну сторону площини (цис-изомер), або по різні сторони цієї площини (транс-ізомер). Так, в 1,2-диметилциклобутана маємо:

Геометричні ізомери мають різні фізичні константи і фізіологічні властивості, але схожі хімічні властивості.

Цис-транс-ізомери не можуть мимоволі переходити один в одного, оскільки вільне обертання довкола С = С відсутнє, внаслідок того, що витрати енергії на розрив подвійного зв'язку між атомами вуглецю, не компенсуються надалі утворенням нового подвійного зв'язку. Цис-транс-ізомерія поширена також у комплексних з'єднаннях.

Існують і інші специфічні види ізомерії. Наприклад, велике значення має оптична ізомерія, поширена в хіральних органічних і комплексних сполуках.

Під оптичною активністю органічної сполуки розуміють таку асиметричну структуру молекули, при якій вона має дзеркальне відображення, не сумісне з нею самою при проведенні різних операцій симетрії, - обертання, віддзеркалення в площині, інверсія довкола центру симетрії і так далі.

Розчини асиметричних форм одного з'єднання обертають площину поляризованого світла. Кути обертання однакові, проте одна форма обертає площину поляризованого світла вправо, а інша вліво. Залежно від напряму обертання енантіоморфні (асиметричні) форми називають правообертальними і лівообертальними і позначають відповідно d і l.

Асиметрія кристалів пов'язана з асиметричністю молекулярної будови речовини. Якщо атом вуглецю, що знаходиться в центрі тетраедра, пов'язаний з чотирма різними атомами або радикалами, то при одному і тому ж складі можливі два варіанти просторового розташування:

Жодними поворотами не можна поєднати ці фігури так, щоб положення всіх однакових атомів збігалося.

Таким чином молекули типу тетраедра з асиметричним атомом, що знаходиться в центрі, здатні утворювати ізомери, які по-різному обертають площину поляризованого світла. Такі ізомери називаються оптичними. Ізомерію такого типу називають оптичною ізомерією. Оптичні ізомери мають рівне по величині і протилежне по знаку обертання.

1. Геометрична ізомерія

Геометрична ізомерія є наслідком різного розташування лігандів в координаційному поліедрі. Вона переважно вивчена на з'єднаннях з координаційними числами 6 і 4.

Комплексні з'єднання з координаційним числом 6.

Автор координаційної теорії вважав, що, розташовуючись біля центрального атома, ліганди утворюють певну геометричну конфігурацію. При симетричному розташуванні шести рівноцінних лігандів довкола центрального атома можливі три геометричні фігури: плоский шестикутник, тригональная призма і октаедр.

Для комплексів типу МА4Х2 (наприклад: [Co(NH3)4(NO2)2]Cl ) кожна з цих фігур допускає певне число ізомерів. Для плоского шестикутника їх може бути три, тригональна призма також допускає існування трьох ізомерів, а для октаедра можливе існування двох ізомерів.

Для комплексних з'єднань з координаційним числом 6 типа МА4Х2 існує не більше двох ізомерів. На цій підставі Вернер дійшов до висновку, що комплекси з координаційним числом шість мають октаедричну будову. Ізомер, в якому ліганди Х розташовані на одному ребрі октаедра називають цис-ізомером, а ізомер, в якому ліганди Х розташовані по діагоналі, - транс-ізомером.

Для комплексів складу МА3Х3 (наприклад: [Pt(NH3)3Cl3]Cl) октаедрична модель також допускає існування двох ізомерів.

Ізомерні з'єднання, як правило, відрізняються за кольором, формою кристалів і по відношенню до певних реагентів.

Комплекси складу МА5Х не повинні давати ізомерів при будь-якому з розглянутих симетричних полієдрів.

Слід зауважити, що конфігурація правильного октаедра реалізується далеко не завжди. Найчастіше октаедр декілька спотворений. Особливо часто це має місце при нерівноцінних лігандах. Спотворення можуть бути пов'язані з різними відстанями лігандів від центрального атома. Крім того, бувають спотворення, пов'язані з розворотом паралельних граней.

Комплексні з'єднання з координаційним числом 4.

Існує лише дві симетричні геометричні фігури, які можуть відображати будову комплексних з'єднань з координаційним числом 4. Це плоский квадрат і тетраедр.

Для комплексів тетраедрів МАmХ4-m геометрична ізомерія не виявляється ні при якому складі комплексу. Комплекси, що мають будову плоского квадрата при складі МАХ3 також не повинні мати ізомерів, а при складі МА2Х2 існують в двох ізомерних формах:

Плоскоквадратну будову мають комплекси платини (II), паладію (II), нікелю (II), золота (III), міді (II) і (III), срібла (II) і (III). А комплекси тетраедрів характерні для кобальту (II), нікелю (II), цинку (II), кадмію (II), ртуті (II), алюмінію (III), галію (III), індію (III), талію (III).

2. Оптична ізомерія

Все сказане вище, по відношенню до з'єднань тетраедрів вуглецю, про оптичну ізомерію повною мірою можна віднести і до комплексних з'єднань, побудованих за типом тетраедра.

Комплексні з'єднання будови тетраедра, в яких всі чотири ліганди різні теоретично можуть утворювати оптичні ізомери. Такі комплексні з'єднання досі невідомі.

Координаційна теорія передбачала можливість існування оптичних ізомерів для комплексів октаедричного типу. Так комплексне з'єднання [CoЕn2NH3Cl]Cl може існувати у вигляді двох геометричних ізомерів, а для комплексу цис-конфігурації можливе існування двох оптичних ізомерів.

У 1911 р. Вернер розділив цис-[CoЕn2NH3Cl]2+ на оптичні антиподи. Це був тріумф координаційної теорії.

В даний час отримано велике число оптично діяльних комплексних з'єднань октаедричного типу. Як правило, ці з'єднання містять циклічні ліганди. Особливо доступними виявилися з'єднання з трьома циклічними лігандами. Наприклад: [MEn3]X3 і M3[M(C2O4)3], де М - Co(III), Cr(III), Rh(III), Ir(III) та ін.; М - іон лужного металу.

Для октаедричних з'єднань з шістьма лігандами теоретично може існувати 15 геометричних ізомерів. Кожен з них може бути розщеплений на оптичні антиподи. Оптично активні молекули не повинні мати площин і центрів симетрії, але можуть мати осі симетрії. Тому термін «асиметричні» молекули в застосуванні до оптично активних з'єднань виявився неточним. Оптично активні молекули з чотирма різними заступниками, що не мають жодних елементів симетрії називають хіральними.

3. Ізомерія гідрату

Класичними прикладами ізомерії гідрату є гідрати хлориду хрому (III). Існує три з'єднання складу CrCl3 * 6H2O, що відрізняються за кольором і електричній провідності: [Cr(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)5Cl]Cl2* H2O, [Cr(H2O)4Cl2]Cl *2H2O. Відмінність в будові ізомерів гідратів полягає в неоднаковому розташуванні молекул води. У одному випадку вона входить у внутрішню сферу комплексу, а в інших випадках частина молекул води є кристалізаційною.

Як характерні приклади ізомерів гідратів можна також привести комплекси кобальту [Co(NH3) 5NO3](NO3)2 * H2O і [Co(NH3) 5H2O](NO3)3. Встановлено, що в одних умовах кристалогідрат здатний переходити в аквакомплекс, а в інших, навпаки, аквакомплекс можна перевести в кристалогідрат.

4. Координаційна ізомерія і полімерія

Координаційна ізомерія властива з'єднанням, що складаються з комплексного катіона і комплексного аніона, центральні атоми яких різні. Координаційні ізомери відрізняються різним розподілом лігандів між центральними атомами, що входять в аніонний і катіонний комплекси. Прикладом координаційних ізомерів можуть служити з'єднання [Pt(NH3)4][PdCl4] і [Pd(NH3)4][PtCl4]. Якщо з'єднання утворені іонами одного і того ж металу, але в різних мірах окислення, то в цьому випадку можуть існувати координаційні ізомери.

Ізомерні з'єднання мають один і той же склад, але різна будова. Їх молекулярні маси однакові. У координаційній хімії вельми поширені випадки, коли одному і тому ж аналітичному складу відповідає декілька речовин, що відрізняються молекулярною масою або типом електролітичного розпаду. Наприклад, комплекси [Pt(NH3)2Cl2], [Pt(NH3)3Cl][PtNH3Cl3], [Pt(NH3)3Cl]2[PtCl4], [Pt(NH3)4][PtNH3Cl3]2, [Pt(NH3)4][PtCl4] мають один і той же аналітичний склад Pt(NH3)2Cl2, але їх молекулярні маси в 2-3 рази перевищують молекулярну масу найбільш легкого комплексу. Ці з'єднання називають координаційними полімерами. Хоча, по суті, їх не можна розглядати як полімерні форми, проте в літературі до цих пір інколи називають з'єднання [Pt(NH3)3Cl][PtNH3Cl3] і [Pt(NH3)4][PtCl4] димерними, а [Pt(NH3)3Cl]2[PtCl4] і [Pt(NH3)4[PtNH3Cl3]2 - тримерними. Правильніше було б перших два з'єднання назвати двокомплексними, а два останніх - трьохкомплексними.

5. Іонізаційна ізомерія

Іонізаційна ізомерія властива лише комплексам катіонного типу. Прикладом подібних ізомерних з'єднань можуть служити комплекси [Pt(NH3)4Cl2]Br2 і [Pt(NH3) 4 Br 2]Cl 2. У першому комплексі іони Cl- входять у внутрішню сферу, а іони Br- знаходяться в зовнішній. У другому комплексі, навпаки, у внутрішню сферу входять іони Br-, а в зовнішній розташовуються іон Cl-. При первинній дисоціації даних комплексів, в розчині першого будуть виявлені бромід іони, а в розчині другого хлорид іони:

[Pt(NH3) 4Cl2]Br2 - [Pt(NH3) 4Cl2]2+ + 2Br-

[Pt(NH3) 4Br 2]Cl -2 [Pt(NH3) 4Br 2]2+ + 2 Cl -

ізомерія атом сполука молекула

Але в розчинах дуже часто відбувається заміщення внутрисферних лігандів на зовнішньосферні. Тому тривале існування іонізаційних ізомерів в розчинах неможливе. Час встановлення рівноваги в реакції заміщення визначається різницею в стійкості відповідних комплексів і їх лабільністю.

6. Конформаційна ізомерія

Одинарний у- зв'язок допускає вільне обертання зв'язаних атомів і груп атомів, тому внаслідок теплового руху молекули міняють свою форму. Неідентичні стани, через які проходять ці молекули в процесі вільного обертання, називаються конформаціями. Молекули, що знаходяться в різних конформаційних станах, мають різну енергію. Інколи існує декілька стійких конформаційних станів. Відносно стабільні з'єднання, обертання, що виходять в результаті, довкола одинарних зв'язків називаються конформаційними ізомерами. Наприклад, для газоподібного етану серед безкінечного числа різних конформацій характерні два крайні положення метильних груп.

а - загальмована форма, б - затулена.

Існування конформаційних ізомерів можливе і для комплексних з'єднань. Наприклад, 1,3-пропілендиамінові комплекси існують в двох формах: «крісла» і «ванни».

7. Формальна ізомерія

Формальними ізомерами називають комплексні з'єднання, які не связанны між собою генетично і не здатні переходити одне в інше, але мають однаковий елементний склад. Наприклад, [Pt(NH3)(NH2C2H5)Cl2] і

[Pt(NH2CH3) 2Cl2].

Висновки

Отже ізомерія визначається особливостями структури молекули і зміною порядку зв'язку атомів. Для неорганічних молекул ізомерія мало характерна, оскільки іонний або сильно полярний зв'язок не сприяє зміні розташування атомів в молекулах. Розрізняють геометричну ізомерію, оптичну ізомерію, ізомерію гідрату, координаційну, іонізаційну, конформаційну ізомерію і кожна з них має свої особливості.

Список використаної літератури

1. Басоло Ф., Пирсон Р. Механизмы неорганических реакций. - М., 1971;

2. Берсукер И.Я. Электронное строение и свойства координационных соединений. - Л.,1986; Гринберг А.А. Введение в химию комплексных соединений. - Л., 1997;

3. Скорик Н.А., Кумок В.Н. Химия координационных соединений. -- М., 1975;

4. Химическая энциклопедия: В 5 т. / Под ред. И.Л. Кнунянц. - М., 1990. - Т. 2.

Размещено на Allbest.ru


рефератІзомерія комплексних сполук скачать реферат "Ізомерія комплексних сполук" скачать
Сколько стоит?

Рекомендуем!

база знанийглобальная сеть рефератов