Reakcje chemiczne, związki kompleksowe

Podobne dokumenty
Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

Związki chemiczne, wiązania chemiczne, reakcje

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

Chemia - laboratorium

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Reakcje utleniania i redukcji

2. REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

Tlen. Występowanie i odmiany alotropowe Otrzymywanie tlenu Właściwości fizyczne i chemiczne Związki tlenu tlenki, nadtlenki i ponadtlenki

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

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

Problemy do samodzielnego rozwiązania

ZWIĄZKI KOMPLEKSOWE SOLE PODWÓJNE

CHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne

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

Związki nieorganiczne

Obliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

Fragmenty Działu 7 z Tomu 1 REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

Realizacja wymagań szczegółowych podstawy programowej z chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej

WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka


Szczegółowy opis treści programowych obowiązujących na etapie szkolnym konkursu przedmiotowego z chemii 2018/2019

Realizacja wymagań szczegółowych podstawy programowej w poszczególnych tematach podręcznika Chemia Nowej Ery dla klasy siódmej szkoły podstawowej

Stechiometria w roztworach. Woda jako rozpuszczalnik

Nazwy pierwiastków: ...

Zn + S ZnS Utleniacz:... Reduktor:...

XV Wojewódzki Konkurs z Chemii

Chemia I Semestr I (1 )

Chemia nieorganiczna Semestr I (1 )

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

Ważne pojęcia. Stopień utlenienia. Utleniacz. Reduktor. Utlenianie (dezelektronacja)

Chemia - laboratorium

Chemia Grudzień Styczeń

Zagadnienia. Budowa atomu a. rozmieszczenie elektronów na orbitalach Z = 1-40; I

W tej reakcji stopień utleniania żelaza wzrasta od 0 do III. Odwrotnie tlen zmniejszył stopień utlenienia z 0 na II.

V KONKURS CHEMICZNY 23.X. 2007r. DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Etap I czas trwania: 90 min Nazwa szkoły

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

a) Sole kwasu chlorowodorowego (solnego) to... b) Sole kwasu siarkowego (VI) to... c) Sole kwasu azotowego (V) to... d) Sole kwasu węglowego to...

Sole. 2. Zaznacz reszty kwasowe w poniższych solach oraz wartościowości reszt kwasowych: CaBr 2 Na 2 SO 4

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

CHEMIA 1. Podział tlenków

I. Substancje i ich przemiany

Stechiometria w roztworach

Zakres problemów związanych z reakcjami jonowymi.

Materiał powtórzeniowy - reakcje utlenienia i redukcji (redox - redoks ) z przykładowymi zadaniami

I. Substancje i ich przemiany

MARATON WIEDZY CHEMIA CZ. II

Większość metali bloku d wykazuje tendencje do tworzenia związków kompleksowych.

Test kompetencji z chemii do liceum. Grupa A.

Wodorotlenki. n to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku (równa wartościowości M)

Wymagania przedmiotowe do podstawy programowej - chemia klasa 7

TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II

Wymagania z chemii na poszczególne oceny Klasa 2 gimnazjum. Kwasy.

Wymagania programowe na poszczególne oceny chemia kl. I

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Reakcje syntezy. A + B AB lub A + B + C+... ABC... gdzie: A, B. C... substancje prostsze lub proste, AB ABC... substancje złożone.

To jest. Ocena bardzo dobra [ ] energetycznych. s p d f. Ocena dobra [ ] izotopowym. atomowych Z. ,, d oraz f.

Część I. TEST WYBORU 18 punktów

Tematy i zakres treści z chemii - zakres rozszerzony, dla klas 2 LO2 i 3 TZA/archt. kraj.

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom rozszerzony

CHEMIA KLASA II I PÓŁROCZE

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

Wymagania programowe na poszczególne oceny. Chemia Kl.2. I. Kwasy

Wymagania programowe na poszczególne oceny KLASA II. II. Wewnętrzna budowa materii

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

EGZAMIN DIAGNOZUJĄCY Z CHEMII TEORIE KWASÓW I ZASAD DLA UCZNIÓW KLASY I

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE WYBRANYCH KATIONÓW

************************************************************

Wymagania programowe na poszczególne oceny. IV. Kwasy. Ocena bardzo dobra. Ocena dostateczna. Ocena dopuszczająca. Ocena dobra [1] [ ]

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

nazywa wybrane elementy szkła i sprzętu laboratoryjnego oraz określa ich przeznaczenie (4)

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii ul. Ingardena 3, Kraków tel./fax:

Kwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ):

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny: I. Substancje i ich przemiany

Wymagania programowe na poszczególne oceny w klasie pierwszej. I. Substancje i ich przemiany

Wymagania programowe na poszczególne oceny z chemii w kl.1. I. Substancje i ich przemiany

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny - klasa I a, I b, I c, I d. I. Substancje i ich przemiany. Ocena dopuszczająca [1]

11) Stan energetyczny elektronu w atomie kwantowanym jest zespołem : a dwóch liczb kwantowych b + czterech liczb kwantowych c nie jest kwantowany

Wymagania programowe na poszczególne oceny z chemii dla klasy 1 gimnazjum. I. Substancje i ich przemiany

Wymagania edukacyjne z chemii dla klasy I oparte na Programie nauczania Chemia Nowej Ery

ĆWICZENIE 10. Szereg napięciowy metali

Instrukcja do ćwiczenia WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH ANIONÓW.

WYMAGANIA EDUKACYJNE na poszczególne oceny śródroczne i roczne Z CHEMII W KLASIE II gimnazjum

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

Zasady oceniania z chemii w klasie II w roku szkolnym 2015/2016. Ocena dopuszczająca Ocena dostateczna Ocena dobra Ocena bardzo dobra

Wewnętrzna budowa materii

Zadanie 4. Mrówczan metylu ma taki sam wzór sumaryczny jak: A. octan etylu. C. kwas mrówkowy. B. octan metylu. D. kwas octowy.

uczeń opanował wszystkie wymagania podstawowe i ponadpodstawowe

MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY dla uczniów dotychczasowych gimnazjów i klas dotychczasowych gimnazjów prowadzonych w szkołach innego typu

Klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny. I. Substancje i ich przemiany

pobrano z

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Pierwiastek, który się utlenia jest reduktorem, natomiast pierwiastek, który się redukuje jest utleniaczem.

CHEMIA NIEORGANICZNA Z ELEMENTAMI CHEMII ANALITYCZNEJ

Cel główny: Uczeń posiada umiejętność czytania tekstów kultury ze zrozumieniem

Powiatowy Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów Młody Chemik. Drogi gimnazjalisto!

Kuratorium Oświaty w Lublinie

Transkrypt:

201-11-15, związki kompleksowe Literatura: L. Jones, P. Atkins Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje. Lesław Huppenthal, Alicja Kościelecka, Zbigniew Wojtczak Chemia ogólna i analityczna dla studentów biologii. Lech Pajdowski Chemia ogólna. Adam Bielański Podstawy chemii ogólnej i nieorganicznej. tlen (O) 6,1% krzem (Si) 27,72% glin (Al) 8,1% żelazo (Fe) 5,0% wapń (Ca),6% sód (Na) 2,8% potas (K) 2,60% magnez (Mg) 2,08% tytan (Ti) 0,% wodór (H) 0,1% pozostałe 1,5% Reakcja chemiczna proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną, zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcja syntezy Rodzaje reakcji: przebiegające z wydzieleniem (egzotermiczne) przebiegające z pochłonięciem energii (endotermiczne) przebiegające bez zmiany stopnia utlenienia pierwiastków (reakcje kwas - zasada) przebiegające ze zmianą stopnia utlenienia pierwiastków (reakcje utleniacz - reduktor) Typ reakcji Schemat Przykłady X + Y XY CO2 + H2O H2CO H2CO + BaCO Ba(HCO)2 Reakcja rozkładu (analizy) XY X + Y ZnCO ZnO + CO2 Reakcja wymiany X + YA XA + Y Zn 0 + Cu +2 SO Zn +2 SO + Cu 0 C + ZnO CO + Zn O2 + HgS SO2 + Hg Reakcja podwójnej NaOH + HCl NaCl + HOH XA + YB XB + YA wymiany NaCl + AgNO NaNO + AgCl Reakcje kwas - zasada Teoria Arrheniusa (1887): - kwas to związek oddający w roztworach wodnych kationy H +, HCl = H + + Cl - zasada to związek oddający w roztworach wodnych aniony OH, NaOH = Na + + OH Teoria Brönsteda Lowry ego (192) teoria protolityczna: - kwasy to donory protonów (H + ) HNO = H + + NO - zasady to akceptory protonów (H + ) NH + H + = NH + Teoria Lewisa (192): - kwasy to akceptory elektronów, np.: AlCl + Cl 2 = AlCl + Cl + - zasady to donory elektronów, np.: H 2 O + H + = H O + http://www.mm.pl/~rabbar/download/lectures/kwasy%20i%20zasady_cz1.pdf http://www.zmnch.pl/files/teorie_kwasow_i_zasad.pdf http://www.kchn.pg.gda.pl/didactics/kwasy_zasady.pdf http://www2.chemia.uj.edu.pl/~makowski/pch/06%20kwasy%20i%20zasady.pdf 1

201-11-15 2

201-11-15 Sprzężenie kwas - zasada Substancja wykazuje właściwości chemiczne tylko wtedy, gdy bierze udział w reakcji chemicznej. Wykazuje właściwości kwasowe, gdy w środowisku reakcji znajduje się zasada lub właściwości zasadowe, gdy w środowisku reakcji znajduje się kwas. Reakcje kwas - zasada Procesy chemiczne zachodzące w oparciu o teorie kwasów i zasad: dysocjacja elektrolityczna - rozpad cząsteczek na jony w wyniku oddziaływania z cząsteczkami wody Na 2 SO 2 Na + + SO 2 ale NH OH = NH + + OH reakcje zobojętniania Ca(OH) 2 + HCl = CaCl 2 + H 2 O amfoteryczność Pb 2+ aq + OH = [Pb(OH) ] 2 + H 2 O Fe 2+ + 6 CN [Fe(CN) 6 ] hydroliza soli NH Cl NH + + Cl i dalej NH + + H 2 O = NH OH + H + wytrącanie trudno rozpuszczalnych w wodzie osadów Ag + aq + Cl = AgCl + H 2 O (anion Cl wypiera ze sfery koordynacyjnej kationu wodę i powstaje elektrycznie obojętna cząsteczka.) Zachodzą ze zmianą stopnia utlenienia pierwiastków. Stopnie utlenienia pierwiastków: - w cząsteczce amoniaku: forma zredukowana sodu UTLENIANIE wzrost stopnia utlenienia REDUKCJA obniżenie stopnia utlenienia 0 0 I 2Na + Cl 2 2Na + -I + Cl - forma utleniona chloru - w cząsteczce aldehydu octowego: UTLENIANIE forma utleniona sodu REDUKCJA forma zredukowana chloru - w jonie dichromianowym: UTLENIACZ przyjmuje elektrony REDUKTOR oddaje elektrony Reguły służące do wyznaczania stopnia utlenienia pierwiastka 1. Pierwiastki w stanie wolnym (O 2, Ca) 0 2. Proste jony (Na +, Cu 2+, Al +, Cl, S 2 ) ładunek jonu. Suma stopni utlenienia w cząsteczce 0. Suma stopni utlenienia w jonie ładunek jonu 5. Wodór w związkach +1 Wyjątek: wodorki (NaH, MgH 2 ) 1 6. Tlen w związkach 2 Wyjątki: nadtlenki (H 2 O 2 ) 1 ponadtlenki (KO 2 ) ½ fluorek tlenu (OF 2 ) +2 7. Formalny stopień utlenienia nie musi być liczbą całkowitą i może mieć wartości ułamkowe 8. W związkach organicznych połączenie węgiel-węgiel traktujemy jako 0 (bez względu na liczbę wiązań)!!! Przykłady obliczania stopni utlenienia: a) Siarka w H 2 SO : b) Siarka w S 2 O 2- : H 2 SO S 2 O 2- c) Żelazo w Fe O : x + (-II) = 0 FeO Fe 2 O Fe +II Fe +III Suma stopni utlenienia w cząsteczce = 0 2 (I) 1 x (-II) = 0 formalny x = VIII/III, stopień utlenienia! x = +IV Suma stopni utlenienia w jonie = ładunek jonu 2 x (-II) = 2 x = +II O II formalny stopień utlenienia! S +VI S II SO 2- S 2 O 2-

201-11-15 Na podstawie stopni utlenienia DOBIERANIA WSPÓŁCZYNNIKÓW REAKCJI a) stopnie utlenienia znane: III +I 0 +II II +I II b) stopnie utlenienia wyliczone: c) pierwiastki zmieniające stopień utlenienia: III +II NH + O 2 = NO + H 2 O UTLENIANIE d) liczba wymienianych elektronów: N N +2 e) uzgodnienie liczby elektronów oddanych z pobranymi: 0 II REDUKCJA O 0 2 + e 2O 2 f) równanie końcowe: NH + 5O 2 = NO + 6H 2 O g) sprawdzenie liczności pierwiastków po obydwu stronach równania: N: = O: 5 2 = + 6 H: = 6 2 + 5e 5 - rodzaje 1. Przebiegające w środowisku kwaśnym MnO + NO 2 + H + = Mn 2+ + NO + H 2 O 2. Przebiegające w środowisku zasadowym Zn + NO + OH = [Zn(OH) ] 2 + NH. Przebiegające w środowisku obojętnym Sn 2+ + Hg 2+ = Sn + + Hg. Dysproporcjonowania S 2 O 2 + OH = SO 2 + S 2 5. Utleniania substancji, w których reduktorem są atomy różnych pierwiastków lub atomy tego samego pierwiastka na różnych stopniach utlenienia Cu 2 S + 10 NO + 12 H + = 2 Cu 2+ + SO 2 + 10 NO 2 + 6 H 2 O - rodzaje Reakcja w środowisku obojętnym redukcja6elektronów 2KMnO K2SO H2O 2MnO2 K2SO utlenianie 6elektronów 2KOH Reakcja w środowisku kwaśnym redukcja10elektronów 2KMnO 5K2SO H2SO 2MnSO 6K2SO H2O utlenianie 10 elektronów Reakcja w środowisku zasadowym redukcja 2e 2KMnO K2SO 2KOH K2MnO K2SO H2O utlenianie 2 elektrony REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI Metale i jony metali jako reduktory i utleniacze forma zredukowana REDUKTOR Reakcje: Zn Cu Zn Cu Ag UTLENIANIE REDUKCJA CuCl 2 + Zn = Cu + ZnCl 2 Cu 2+ + 2Cl + Zn = Cu + Zn 2+ + 2Cl Cu 2+ + Zn = Cu + Zn 2+ Cu + Zn 2+ = Cu 2+ + Zn 2Ag + + Cu = 2Ag + Cu 2+ 2Ag + Cu 2+ = 2Ag + + Cu Zn 2+ < Cu 2+ < Ag + UTLENIACZE Zn 2+ Cu 2+ Ag + forma utleniona UTLENIACZ - zapis cząsteczkowy - zapis jonowy TAK NIE TAK NIE WNIOSEK: Cu 2+ to silniejszy utleniacz niż Zn 2+ WNIOSEK: Ag + to silniejszy utleniacz niż Cu 2+ REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI SZEREG ELEKTROCHEMICZNY METALI UTLENIACZE (jako jony) Li K Ca Na Al Zn Fe Ni Sn Pb REDUKTORY (jako metale) Cu Ag Hg Au Utlenianie Zn CuCl 2 + Zn = Cu + ZnCl 2 jonowo Cu 2+ + Zn = Cu + Zn 2+ Inny utleniacz H + UTLENIACZE 2HCl + Zn = H 2 + ZnCl 2 jonowo 2H + + Zn = H 2 + Zn 2+ jonowo 2HCl + Cu = H 2 + CuCl 2 2H + + Cu = H 2 + Cu 2+ WNIOSEK: H + to silniejszy utleniacz niż Zn 2+ ale słabszy niż Cu 2+ Li K Ca Na Al Zn Fe Ni Sn Pb Cu Ag Hg Au SZEREG ELEKTROCHEMICZNY METALI Metale NIESZLACHETNE Metale SZLACHETNE Aktywność chemiczna Tendencja do występowania w stanie wolnym

201-11-15 HgCl 2(aq) + 2KI (aq) = HgI 2(s) + 2 KCl (aq) czerwony osad HgI 2(s) + 2KI (aq) = K 2 HgI (aq) Tetrajodortęcian(II) potasu bezbarwny roztwór Fe + + 6 CN [Fe(CN) 6 ] ligandy - L + Związek kompleksowy to związek chemiczny, który w swoim składzie chemicznym zawiera jeden lub więcej atomów centralnych, otoczonych przez inne atomy lub grupy atomów zwane ligandami, przy czym przynajmniej jedno wiązanie atomu centralnego z ligandem ma charakter wiązania koordynacyjnego. atom centralny, metal - M [Fe(CN) 6 ] jon kompleksowy K [Fe(CN) 6 ] związek kompleksowy, koordynacyjny, zespolony Jon/atom centralny najczęściej kationy metali bloku d, a także zwykle cięższe pierwiastki powyżej okresu w układzie okresowym posiadające nieobsadzone orbitale, np. Cu 2+, Cr +, Fe +, Pb 2+ ), niemetale, np. w [SO ] 2-, [PO ] -, [BH ] -, [SiF 6 ] 2-. Ligandy - skoordynowane z atomem centralnym podstawniki: atomy, grupy atomów lub jony ujemne, otaczają one atomy centralne i dostarczają przynajmniej jedną wolną parę elektronów (wiązanie koordynacyjne), w ligandach dawcami elektronów najczęściej są atomy fluorowców, azotu, tlenu, siarki i węgla w anionach prostych i złożonych, np. OH -, F -, Cl -, CN - lub cząsteczki obojętne, np. NH, H 2 O, aminy, kwasy organiczne, aminokwasy. ligandy jednokleszczowe (jednofunkcyjne) jedna para elektronów. ligandy wielokleszczowe (wielofunkcyjne) lub chelatowe - zawierają dwa lub więcej atomów posiadających wolne pary elektronowe. Zdolność do tworzenia kompleksów przez atom centralny gazy szlachetne - nie tworzą kompleksów niemetale - mówimy raczej, że tworzą wiązania koordynacyjne metale I - tworzą jedynie nieliczne kompleksy metale II - tworzą kompleksy metale III - szczególnie łatwo tworzą liczne kompleksy - chelaty - chelaty czterofunkcyjny chelat porfiny z żelazem etylenodiamina jon szczawianowy 1,10-fenantrolina kwas/anion etylenodiaminotertaoctowy (EDTA) 5

201-11-15 - chelaty [Cu(NH ) ] 2+ Dlaczego metan nie jest ligandem? [Fe(NH ) 6 ] + 6