Związki kompleksowe pigmenty i barwniki co to są związki kompleksowe? jaka jest ich budowa? skąd się bierze kolor?

Podobne dokumenty
Związki kompleksowe. pigmenty i barwniki. co to są związki kompleksowe? jaka jest ich budowa? skąd się bierze kolor? Pierwiastki

Metale przejściowe. Co to sąs. związki zki kompleksowe? Układ okresowy. Pm Sm 20_431

Metale przejściowe. związki zki kompleksowe? Co to sąs. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

PIERWIASTKI W UKŁADZIE OKRESOWYM

Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

Chemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

Chemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.

Teoria VSEPR. Jak przewidywac strukturę cząsteczki?

Inne koncepcje wiązań chemicznych. 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań?

ZWIĄZKI KOMPLEKSOWE. dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

Wiązania. w świetle teorii kwantów fenomenologicznie

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW

Struktura elektronowa

ZWIĄZKI KOMPLEKSOWE SOLE PODWÓJNE

Układ okresowy Przewidywania teorii kwantowej

CHEMIA WARTA POZNANIA

4. Związki kompleksowe.

Kompleksy. Stała (nie)trwałości kompleksu (jonu kompleksowego) K 2 [HgI 4 ] 2K + + [HgI 4 ] 2- Budowa związku kompleksowego ... [HgI4] ...

Konwersatorium 1. Zagadnienia na konwersatorium

ZWIĄZKI METALI PRZEJŚCIOWYCH. Jak powstaje jon kompleksowy? K 3 FeF 6 3K + + (FeF 6 ) 3-

Wykład 9 Wprowadzenie do krystalochemii

Reakcje chemiczne, związki kompleksowe

Źródła światła w AAS. Seminarium Analityczne MS Spektrum Zakopane Jacek Sowiński MS Spektrum

CHEMIA WARTA POZNANIA

Spis treści. Wstęp. Struktura związków kompleksowych

imię i nazwisko numer w dzienniku klasa

ul. Umultowska 89b, Collegium Chemicum, Poznań tel ; fax

Chemia. Wykłady z podstaw chemii. Dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda

KOMPLEKSY. Wzory strukturalne kompleksów Ni 2+ oraz Cu 2+ z dimetyloglioksymem.

b) Pierwiastek E tworzy tlenek o wzorze EO 2 i wodorek typu EH 4, a elektrony w jego atomie rozmieszczone są na dwóch powłokach elektronowych

Wykład z Chemii Ogólnej

Elektronowa struktura atomu

Chemia. Dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda

XXIII Konkurs Chemiczny dla Uczniów Szkół Ponadgimnazjalnych. Etap II. Poznań, Zadanie 1. Zadanie 2. Zadanie 3

ligandu (donora elektronów) atomu centralnego (akceptora elektronów)

Okresowość właściwości chemicznych pierwiastków. Układ okresowy pierwiastków. 1. Konfiguracje elektronowe pierwiastków

Chemia Nieorganiczna II (3.3.PBN.CHE109), konwersatorium Chemia, I stopień, III r., semestr 5. Lista 1.

Wykłady z podstaw chemii

1669 r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda. Chemia. dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej

Chemia. dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda

Chemia ogólna. Analiza jakościowa anionów i kationów. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Krystalografia. Typowe struktury pierwiastków i związków chemicznych

Ligand to cząsteczka albo jon, który związany jest z jonem albo atomem centralnym.

Scenariusz lekcji chemii z wykorzystaniem metody JIGSAW (grupy eksperckie)

2. Właściwości krzemu. 3. Chemia węgla a chemia krzemu. 4. Związki krzemu.

Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.)

Pierwiastek: Na - Sód Stan skupienia: stały Liczba atomowa: 11

Chemia analityczna. Analiza jakościowa anionów i kationów. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Orbitale typu σ i typu π

Konfiguracja elektronowa atomu

Anna Grych Test z budowy atomu i wiązań chemicznych

Większość metali bloku d wykazuje tendencje do tworzenia związków kompleksowych.

Chemia I Semestr I (1 )

BARWY W CHEMII Dr Emilia Obijalska Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej UŁ

1 i 2. Struktura elektronowa atomów, tworzenie wiązań chemicznych

Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

Wiązania chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Scenariusz lekcji otwartej z chemii w klasie II gimnazjum.

TEST SPRAWDZAJĄCY WIADOMOŚCI I UMIEJĘTNOŚCI UCZNIA PO I KLASIE GIMNAZJUM Z PRZEDMIOTÓW MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZYCH

BARWY W CHEMII Dr Emilia Obijalska Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej UŁ

PODSTAWY CHEMII ANALITYCZNEJ. Miareczkowanie kompleksometryczne

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek

3. Cząsteczki i wiązania

TEORIA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera

BUDOWA ATOMU. Pierwiastki chemiczne

Nazwy pierwiastków: ...

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

Reakcje utleniania i redukcji

SPEKTROSKOPIA ATOMOWA I MOLEKULARNA

O kompleksach bez kompleksów

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 950

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych

SPEKTROSKOPIA ATOMOWA I MOLEKULARNA

Atomy wieloelektronowe

Chemia Wydział SiMR, kierunek IPEiH I rok I stopnia studiów, semestr I. Chemia nieorganiczna. Stopień utlenienia. Stopień utlenienia.

TEORIE KWASÓW I ZASAD.

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

RJC. Wiązania Chemiczne & Slides 1 to 39

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru

Temat 1: Budowa atomu zadania

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

O kompleksach bez kompleksów. dr Paweł Urbaniak Łódź,

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1050

Wiązania chemiczne Wiązanie koordynacyjne. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Problemy do samodzielnego rozwiązania

ZAPROSZENIE DO SKŁADANIA OFERT

Opracowała: mgr Agata Wiśniewska PRZYKŁADOWE SPRAWDZIANY WIADOMOŚCI l UMIEJĘTNOŚCI Współczesny model budowy atomu (wersja A)

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład X

Grupa b. Zadania na ocen celujàcà

Wydział Chemii UJ Podstawy chemii -wykład 13/1 dr hab. W. Makowski

Wiązania chemiczne w układach biologicznych. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Chemia Ogólna wykład 1

Wykład przygotowany w oparciu o podręczniki:

XXIV Konkurs Chemiczny dla Uczniów Szkół Ponadgimnazjalnych. Etap finałowy. Poznań, Zadanie 1

Transkrypt:

pigmenty i barwniki co to są związki kompleksowe? jaka jest ich budowa? skąd się bierze kolor? 1

1 1 H 3 Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg 20 Ca 38 Sr 56 Ba 88 Ra Układ okresowy 2 13 14 15 16 17 21 Sc 39 Y 57 La 89 Ac 22 Ti 40 Zr 72 Hf 104 Unq 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Unp metale 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Unh Pierwiastki 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Uns 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Uno 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Une niemetale 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Uun 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 18 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn 2

Metale przejściowe Konfiguracja elektronowa Metale przejściowe mogą przyjmować wiele stopni utlenienia (od +1 do +6) 21 Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 4s 2 3d 1 4s 2 3d 2 4s 2 3d 3 4s 1 3d 5 4s 2 3d 5 4s 2 3d 6 4s 2 3d 7 4s 2 3d 8 4s 1 3d 10 4s 2 3d 10 39 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd 5s 2 4d 1 5s 2 4d 2 5s 1 4d 4 5s 1 4d 5 5s 1 4d 6 5s 1 4d 7 5s 1 4d 8 4d 10 5s 1 4d 10 5s 2 4d 10 57 22 40 72 23 41 73 24 42 74 25 43 75 La* Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 6s 2 5d 1 4f 14 6s 2 5d 2 6s 2 5d 3 6s 2 5d 4 6s 2 5d 5 6s 2 5d 6 6s 2 5d 7 6s 1 5d 9 6s 1 5d 10 6s 2 5d 10 26 44 76 27 45 77 28 46 78 29 47 79 30 48 80 89 104 105 106 107 108 109 Ac** Unq Unp Unh Uns Uno Une 7s 2 6d 1 7s 2 6d 2 7s 2 6d 3 7s 2 6d 4 7s 2 6d 5 7s 2 6d 7 110 Uun 111 Uuu 3

Co to są związki kompleksowe? LI LI Me n+ LI Jon centralny (Me n+ ): metale, pierwiastki bloku d, a także zwykle cięższe pierwiastki powyżej 4 okresu e układzie okresowym posiadające nieobsadzone orbitale (Cu 2+, Cr 3+, Fe 3+, Pb 2+ ) LI LI LI Ligand (LI): cząsteczka obojętna lub jon posiadające wolną parę elektronową (Cl-, Br-, OH-, CN-, H 2 O, NH 3 ) 4

Ligandy Jaką strukturę mają cząsteczki H 2 O, NH 3, OH -? Dlaczego CH 4 nie jest ligandem? 5

Wiązania Jakie wiązanie tworzy jon centralny i ligand? LI = zasada Lewisa = donor elektronów = para elektronowa Me n+ = kwas Lewisa = akceptor elektronów = nieobsadzony orbital wiązania koordynacyjne 6

Wiązania Na czym polega wiązanie koordynacyjne jon metalu-ligand? Przykład 1 [Fe(NH 3 ) 6 ] 3+ Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 Fe 3+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 5 4p 0 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 sd 2 p 3 sześć wolnych orbitali sześć ligandów 7

Wiązania Na czym polega wiązanie koordynacyjne jon metalu-ligand? pod wpływem pola ligandów orbitale i elektrony ulegają reorganizacji - wolne orbitale obsadzane są przez wolne pary elektronowe ligandów 8

Przykład 2 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 Cu 2+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 9 4p 0 sp 3 cztery wolne orbitale cztery ligandy 9

Budowa Cl - Cl - kation kompleksowy [Fe(NH 3 ) 6 ] 3+ anion Cl - wewnętrzna zewnętrzna sfera koordynacyjna [Fe(NH 3 ) 6 ] Cl 3 10

Budowa Na + anion kompleksowy [Fe(OH) 6 ] 3- Na + Na + kation wewnętrzna zewnętrzna sfera koordynacyjna Na 3 [Fe(OH) 6 ] 11

Nazwy Jak tworzyć nazwy związków kompleksowych? Najpierw kation Ligandy przed jonem centralnym metalu Ligand = anion dodaj o np. fluoro-, hydrokso- Ligand = cz. obojetna nie zmieniaj nazwy, amina, akwa, Ligand 1 przedrostki mono-, di-, tri-, itd. Stopień utlenienia jonu centralnego metalu (rzymskie cyfry) np. jon kobaltu (III) Jeżeli jest więcej niż jeden rodzaj ligandu to obowiazuje kolejność alfabetyczna, np. pentaaminachloro Jeżeli jon komplekspwy ma ładunek ujemny dodajemy końcówkę an, np. heksachlorokobaltan (III) 12

Budowa Co to jest liczba koordynacyjna? Liczba wiązań z ligandem: głównie 2, 4, 6 Jaki kształt mają cząsteczki związków kompleksowych o tych liczbach? 2 liniowa 4 tetraedr lub kwadrat 6 oktaedr Coordination number 2 4 6 Geometry Linear Tetrahedral Square planar Octahedral 13

sp 2 120 Budowa sp 180 Hybrydyzacja atomu centralnego i kształt cząsteczki sp 3 dsp 3 90 109.5 120 d 2 sp 3 90 90 14

Budowa przykłady 15

Budowa Jakie mogą być rodzaje ligandów? jednopodstawne: CN - >NO 2- >NH 3 >H 2 O>OH - >F - >Cl - >Br - >I - wielopodstawne, chelatowe: etylenodiamina, kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) 16

20_13T Table 20.13 Typowe ligandy typ przykłady H jednopodstawne 2 0 CN SCN (thiocyanate) X halogenki NH 3 NO 2 OH dwupodstawne Jon szczawianowy etylenodiamina O O (en) C C H 2 C CH 2 ( ) O O ( ) H 2 N NH 2 M M wielopodstawne Budowa dietyleno triamina (dien) H 2 N (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 2 NH 2 N N 3 centra koordynacji O jon etylenodiaminotetraoctanowy (EDTA) ( ) O C H 2 C N (CH 2 ) 2 N CH 2 C O ( ) ( ) O C H 2 C CH 2 C O ( ) O 6 atomów koordynujących 17

Budowa przykłady N N 18

Budowa przykłady 19

Izomeria nazwa wolne aniony kolor [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 chlorek heksaamina kobaltu (III) 3 pomarańczowy [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 chlorek pentaaminachloro kobaltu (III) 2 czerwony cis-[co(nh 3 ) 4 Cl 2 ]Cl chlorek cis-tetraaminadichloro kobaltu (III) 1 fioletowy trans-[co(nh 3 ) 4 Cl 2 ]Cl chlorek trans-tetraaminadichloro kobaltu (III) 1 Zielony 20

Izomeria geometryczna trans cis 21

Stereoizomeria 22

mięta L-limonen l - l i d - l i m o m o n n e e n n D-limonen cytryna mięta L-karwon D-karwon kminek 23

Skąd bierze się barwa związków kompleksowych? 24

Wiązania Na czym polega wiązanie koordynacyjne jon metalu-ligand? Przykład 1 [Fe(NH 3 ) 6 ] 3+ Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 Fe 3+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 5 4p 0 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 sd 2 p 3 sześć wolnych orbitali sześć ligandów 25

Barwa związków kompleksowych Pole o symetrii oktaedrycznej ligand 20_453 atom centralny Z X Y d z 2 d x 2 - y 2 d xy d yz d xz 26

Barwa związków kompleksowych Pole o symetrii oktaedrycznej rozszczepienie orbitali d Energia potencjalna E różnica energii, energia stabilizacji orbitale d jonu centralnego 27

Barwa związków kompleksowych Moc ligandów silne pole słabe pole CN - >NO 2- >en>nh 3 >H 2 O>OH - >F - >Cl - >Br - >I - duże E małe E 28

Barwa związków kompleksowych Pole o symetrii oktaedrycznej obsadzenie orbitali d Przykład 3 [Fe(OH) 6 ] 3- E Energia potencjalna słabe pole OH - E - mała kompleks wysokospinowy orbitale d jonu centralnego 29

Barwa związków kompleksowych Pole o symetrii oktaedrycznej obsadzenie Przykład 4 [Fe(CN) 6 ] 3- orbitali d Energia potencjalna E E silne pole CN - - E - duża kompleks niskospinowy E:\PPM do strony\11_nieorganiczna\hexacyjano.avi 30

Skąd bierze się barwa związków kompleksowych? promieniowanie widzialne 31

Barwa związków kompleksowych Przykład 4 [Fe(CN) 6 ] 3- Przykład 4 [Fe(CN) 6 ] 3- Jeżeli hν= E to następuje wzbudzenie cząsteczki, przeniesienie elektronów na wyższy nieobsadzony poziom. Część promieniowania jest absorbowana przez cząsteczkę Energia potencjalna E E Fala światła E=hν 32

Barwa związków kompleksowych Energia i długość fali E = hν c λ = = T λ ν E = h c λ λ długość fali [m] ν częstość [1/s] Τ okres [s] ν = 1 T 1 [] s 33

Barwa związków kompleksowych Pozostała część promieniowania daje barwę dopełniającą, którą odczuwamy jako kolor danego materiału dłg. fali pochłanianej dłg. fali widzianej 34

Pigmenty syntetyczne Przykłady Błękit pruski Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 Błękit Turnbulla Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 Zieleń berlińska Fe 2 [Fe(CN) 6 ] Błękit Monastral pierścień ftalocyjaninowy 35

Pigmenty naturalne Mg 2+ chlorofil Fe 2+ hemoglobina pierścień porfinowy 36

Porfiryna pierścień porfirynowy kompleks hemu Liczba koordynacyjna Fe 2+ = 4 37

38