8/14/2019 curs1-ccc

1/15

CHIMIA COMPUSILOR COORDINATIVI

8/14/2019 curs1-ccc

2/15

Lista titlurilor pentru referatela CHIMIA COMPUSILOR DE COORDINATIE1. Legatura chimica in compusii de coordinatie2. Clasificarea compusior de coordinatie3. Rolul ligandului in compusii de coordinatie4. Capacitatea de complexare a cationilor metalici5. Stabilitatea compusilor de coordinatie6. Fotochimia si combinatiile complexe.7. Complecsi cu liganzi heterociclici8. Compusi macromoleculari naturali ca liganzi9. Complecsi metalici ai azoderivatilor10.Proprietati optice ale complecsilor11. Coloranti metalabili utilizati in ind. textila12. Lacuri azoice

13.Compusi de coordinatie cu N.C.=8. Principiul de constructie alretelei granatilor14. Complecsi chelatici cu cicluri tetraatomice15. Clasificarea liganzilor

8/14/2019 curs1-ccc

3/15

16. Sisteme redox naturale17. Proprietatile combinatilor complexe18. Poluanti metalici majori19. Parametrii ce influenteaza stabilitatea combinatilor complexe20. Metode de evaluare a stabilitatii complecsilor21. Complecsi cu liganzi halogenura22. Complecsi cu liganzi CN- 23. Capacitatea elementelor din grupa a II-a de a forma combinatii complexe24. Capacitatea elementelor din grupa a-III-a de a forma combinatii complexe25. Capacitatea elementelor din grupa a-IV-a de a forma combinatii complexe26. Capacitatea elementelor din grupa a-V-a de a forma combinatii complexe27. Capacitatea elementelor din grupa a-VI-a de a forma combinatii complexe28. Capacitatea elementelor din grupa a-VII-a de a forma combinatii complexe29. Capacitatea elementelor din grupa a-VIII-a de a forma combinatii complexe30. Capacitatea elementelor din grupa a-IX-a de a forma combinatii complexe31. Capacitatea elementelor din grupa a-X-a de a forma combinatii complexe32. Capacitatea elementelor din grupa a-XI-a de a forma combinatii complexe33. Capacitatea elementelor din grupa a-XII-a de a forma combinatii complexe34. Capacitatea elementelor din grupa a-XIII-a de a forma combinatii complexe35. Capacitatea elementelor din grupa a-XIV-a de a forma combinatii complexe36. Capacitatea elementelor din grupa a-XV-a de a forma combinatii complexe

8/14/2019 curs1-ccc

4/15

. apac a ea e emen e or n grupa a- -a e a orma com na comp exe38. Derivati organici ai metalelor netranzitionale39. Derivati organici ai metalelor tranzitonale40. Complecsi cu liganzi -acceptori .Carbonili metalici41. Rolul complecsilor in reactiile catalitice omogene42. Complecsi sandwich43. Proprietatile magnetice ale combinatiilor complexe explicate prin T.C.C.44. Legatura metal-metal in compusii de coordinatie45. Complecsi polinucleari46. Liganzi , derivati functionali ai acizilor carbonilici47. Stereochimia complecsilor48. Izomeria combinatilor complexe49. Combinatii complexe ale Fe50. Combinatii complexe ale Mn51. Combinatii complexe ale Zn52. Utilizarea combinatilor complexe in textile53. Utilizarea combinatilor complexe in pielarie

54. Utilizarea combinatilor complexe drept catalizatori55. Utilizarea Combinatii complexe ale Co56. Combinatii complexe ale Cr57. Combinatii complexe ale Ni58. Combinatii complexe ale Cu59. Combinatii complexe in chimie analitica

60. Utilizarea combinatilor complexe in agricultura

8/14/2019 curs1-ccc

5/15

8/14/2019 curs1-ccc

6/15

Grecu, M. Neamu, L. Enescu, Implicaii biologice i medicale ale chimieianorganice, Ed. Junimea, Iai, 1982 G. Popa, . Moldoveanu, Reactivi organici n chimia analitic, Ed, Acad.

RSR, Bucureti 1976 Ghe. Marcu, Chimia compuilor coordinativi, Ed. Acad. Romne,Bucureti, 1984 C. Drgulescu, E. Petrovici, Introducere n chimia anorganic modern,Ed. Facla, Timioara, 1973 D. Negoiu, M. Negoiu, Structura combinaiilor anorganice, Ed. TehnicBucureti, 1987 Ghe. Marcu, Chimia compuilor coordinativi, Ed. Acad., Bucureti 1984 C. Onofrei, S. Fihel, Polimeri chelai n chimia analitic anorganic, Ed.Tehnopress Iai, 1998

8/14/2019 curs1-ccc

7/15

CHIMIA COMPUSILOR COORDINATIVIDEFINITIA OBIECTULUI DE STUDIU

La sfritul secolului al XIX-lea, chimia dobndise succese remarcabile nprivina obinerii multor compui nemaintlnii pn atunci. Teoria

rmsese, la cel moment, n urma practicii neputnd explica diversitateatuturor combinaiilor chimice care fuseser descoperite. n acest sens s-a ncercat, mult timp, s se gseasc o ieire din aceastsituaie, prin mbuntirea teoriei clasice a valenei (conform creiavalena unui element chimic reprezint numrul de legturi chimice pecare acesta le poate forma). Toate ncercrile ntreprinse n aceastdirecie au fost n zadar i de aceea s-a fcut distincie ntre combinaiilecare nu puteau fi explicate cu ajutorul acestei teori atribuindu-li-sedenumirea de:

- combinaii moleculare (-complexe sau combinaii de ordin superior )si- combinaii atomice (- simple sau combinaii de ordinul I ex. MnO2, TiCl3,

NaCl, in care legturile chimice puteau fi explicate cu ajutorul teorieivalenei. nainte de Werner , combinaiile complexe erau formulate aa cum

s-a indicat , prin simpla scriere a componenilor unul lng altul, deexemplu: CoCl3 6NH3 in loc de [Co(NH3)6]Cl3 .

8/14/2019 curs1-ccc

8/15

Problema dificil de explicat n acea perioad era aceea de a cunoaste mecanismulprin care molecule cum sunt CoCl3 i NH3 care conin elemente cu valene completsatisfcute se combin pentru a forma un compus stabilcum este CoCl3 6NH3.Necesitatea unei noi teorii care s poat explica legtura chimic n toatecombinaiile pe care practica experimental le acumulase a dus la apariia n 1893a teoriei moderne a combinaiilor complexe conceput de Alfred Werner(1866 1919), profesor de chimie la Universitatea din Zrich(premiul Nobel n1913- n domeniul chimiei complecilor ) . El renun la explicarea legturii ncombinaiile complexe prin teoria clasic a valenei introducnd noiuni noi :

- valen secundar i

- reprezentarea spaial a acestei. Prof. Werner aratat c metalele cu rol de atom central, ntr-o combinaiecomplex, posed dou tipuri de valene:

- valene primare, ce reprezint starea de oxidare a metalului central,

- valene secundare ce exist n compui dup satisfacerea valenelor primareExemplu: K 3[Fe(CN)6 ] hexacianoferoatul (III) de potasiuValena primar este +3

Valena secundar este 3

8/14/2019 curs1-ccc

9/15

Astfel, Werner a artat c n moleculelecombinaiilor complexe se disting:- atomul centr al ,- grupri legate direct de atomul central, numite astziliganzi ,- grupri care se afl n afara sferei de influen a atomului central i care suntlegate ionic de edificiul creat n jurul atomului central.

Ionul complex reprezint edificiul creat ntre atomul central i liganzi, fiindprivit ca unitate structural stabil i independent de disocierea i substituirearadicalilor din sfera exterioar de influen a atomului central.

Experienele efectuate n acest sens, au demonstrat compactitatea acestuia. Astfel, n prezena ionilor Ag+, ionii Cl- din sfera de coordinare secomport diferit fa de cei din sfera exterioar:

1) [Co(NH3)6]Cl3 + 3 Ag+ + 3NO3- 3AgCl+[Co(NH3)6]3+ +3NO3- 2) [Co(NH3)5Cl]Cl2 + 2Ag+ + 2NO3- 2AgCl+[Co(NH3)5Cl]2+ +2NO3- 3) [Co(NH

3)4Cl

2]Cl + Ag+ + NO

3

- AgCl+[Co(NH3)4Cl

2]+ +NO

3

-

Precipit numai ionii Cl- din sfera exterioar. Aceeasi concluzie se poatetrage , inregistrindu-se conductibilitatile electrice ale complecsilor de mai sus: laprima reactie vom avea 4 ioni in solutie, la a doua 3 ioni , iar la a treia 2 ioni , insolutie.

8/14/2019 curs1-ccc

10/15

Factori noi, cunoscui mai trziu, au pus n eviden imposibilitatea de a definiriguros combinaiile simple de cele complexe. Astfel unul i acelai compus poate aparinecnd combinaiilor simple, cnd combinaiilor complexe, n funcie de condiiiletermodinamice. Acest lucru este reflectat de contradiciile ce exist n interaciuneaelectronilor n molecule, care duc n unele condiii la respingerea electronilor, iar n altecondiii, la atracia lor reciproc i laformarea perechilor de electroni.

Astzi, putem admite c se numetecombinaie complex sau compus coordinativorice combinaie chimic ce conine unatom centr al nconjurat de ioni sau de molecule ,acetia numindu-se liganzi . n jurul atomului central se afl un numr determinat de atomi

prin care se coordineaz ligandul sau liganzii, reprezentndnumrul de coordinaie .Denumirea de chimia coordinativ provine de la faptul c acest domeniu al

chimiei s-a dezvoltat pe baza teoriei coordinaiei a lui Werner.

Vom studia capacitatea elementelor de a forma combinaii complexe pe grupelesistemului periodic ncearcnds stabilim o legtur ntre poziia elementelor n sistemulperiodic si capacitatea lor de a forma combinaii complexe.

Se cunoate faptul c structura electronic exterioar a elementelor reflectproprietile chimice ale acestora i implicit o reactivitate mai mult sau mai puinpronunat

8/14/2019 curs1-ccc

11/15

Grupa a I-a : H, Li, Na, K, Rb, Cs, FrReamintim c structura electronic exterioar a atomilor acestor elemente este ns1.Elementele acestei grupe se caracterizeaz printr-un volum mare , respectiv printr-o raz mare a

atomilor. Tendina acestor elemente este de a forma ioni pozitivi, monovaleni, deci de a cedaultimul electron de pe ultimul strat. Acestor cationi le este caracteristic legtura ionic. Ioniimetalelor alcaline au , n general o tendin redus de a forma combinaii complexe, datorit:

- configuraiei stabile de gaz rar, - razei mari- aciunii polarizante slabe, care descrete de la Li+ Cs+. Din cadrul compuilor coordinativi pe

care i formeaz, cel mai des ntlnii sunt cei cu liganzi oxigenai i n primul rnd cu apa. Dari acvocomplecii formai nu au stabilitate prea mare, ei nermnnd n totalitate cu apa ncristal. Numerele de coordinaie ale acestor elemente sunt 4 i 6. Un exemplu mai des ntlniteste complexul sodiului cu o- hidroxibenzaldehida n raport de combinare 1:2 (fig.1 de mai jos).

Complexul este anionic. Figura 1.

Complexul o-hidroxibenzaldehidei cu Na+ raport de combinare 1:2

Na

CC

OO

O O

HH

_

8/14/2019 curs1-ccc

12/15

Un alt complex al Na+, l constituie acela format cu benzoil acetona.Acesta este un complex neutru. Numrul de coordinaie este 4 iarraportul de combinare este de 1: 1.

Structura acestuia este redat mai jos(fig.2):

Fig.2. Com plexu l cu Na + i benzoil acetona

Grupa a- II-a: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra innd cont de faptul c structura electronic exterioar a atomilor acestor

elemente este ns2, se observ o uoar cretere a capacitii acestora de a formacompui coordinativi fa de metalele alcaline.

n cazul beriliului avem spre exemplu clorura tetrahidratat. Prin evaporareasoluiilor apoase de BeCl2 se obine [Be(H2O)4]Cl2

8/14/2019 curs1-ccc

13/15

Cl-Be-Cl+ 4H 2O + 2 Cl -

OH 2

OH 2

Be H2O OH 2

2+

Un alt ligand des ntlnit n chimiaanalitic este etilendiaminotetraacetic(EDTA)figura de mai jos. Sarea sa de sodiu senumete complexon II.

HOOCH2C CH2COOH

HOOCH2C CH2COOH

N-CH2-CH2-N

Complex de Ca 2+ sau M g 2+ i EDTA

Ca2+ i Mg2+ formeaz compleci cu acest ligand, fiindfolosit aceast proprietate a lorpentru ai doza din apele dure

8/14/2019 curs1-ccc

14/15

Un complex al Mg2+ este clorofila, un pigment verde care se afl n plante idatorit creia acestea apar verzi. Plantele apar verzi deoarece clorofila absoarbelumina de culoare galben -oranj; iar lumina reflectat va aprea ceacomplementar: verde . Energia rezultat prin absorbia acestei lumini estefolosit n fotosintez.

Clorofila

8/14/2019 curs1-ccc

15/15

Grupa a-XIII-a : B, Al, Ga, In, TlStructura electronic exterioar a atomilor acestor elemente este ns2np1.Borul, spre deosebire de Al, nu formeaz aqvosruri, deoarece ntr-un cmp destul de

puternic, moleculele de ap sufer o disociere avansat care duce la formarea hidroxo ioxo-grupelor. Pentru a explica mai bine acest lucru se poate lua ca un criteriuintensitatea cmpului ionic care este direct propoional cu e/r2, unde e = sarcinaelectric a ionului , r = raza ionului.Borul..e/r2= 3/ 0,22 = 62 Aluminiu.e/r2= 3/ 0,572 = 9,2

H H -Na+ + :H- + B H Na+ + H B H

H Hhidrura hidrura borohidrurade sodiu de bor de sodiu

donor acceptor complex Ali compleci ai metalelor trivalente se pot forma cu EDTA, avnd o structur spaialoctaedric(fig.3.)

Fig.3.Complex cu EDTA i metale trivalente.Raportul de combinare 1:1

O N O

M3+

N O

O