Zentralatom

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Komplexchemie und Molekülgeometrie
Aufbau und Nomenklatur von Komplexverbindungen
Komplexverbindungen sind chemische Verbindungen, die aus einem Zentralatom
und Molekülen bzw. Ionen gebildet werden.
Aufbau von Komplexverbindungen
Zentralatom oder – ion
↓
Gegenion
↓
[Z L n] X
↑ ↑
Ligand Anzahl Liganden
[Fe(H2O)6]2+ SO42Die Anzahl der direkt an das Zentralatom gebundenen Atome der Liganden wird
als Koordinationszahl (KOZ) bezeichnet.
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Komplexchemie und Molekülgeometrie
Aufbau und Nomenklatur von Komplexverbindungen
Komplexbindungen bei Nebengruppenelementen
Unter Komplexbildung versteht man Verbindungen, die aus einem Zentralteilchen
bestehen, um das mehrere andere Teilchen (Liganden) gelagert sind
Das Zentralatom ist normalerweise ein Metallion, wie Fe2+, Fe3+, Cu2+, Ag+, Co3+, Ni,
usw. Die darum herum angeordneten Liganden sind Teilchen mit mindestens einem
freien Elektronenpaar, wie H2O, NH3, CO oder Ionen wie Cl-, CN-, NO2-, S2O32-. Aus
der Summe der Ladungen der Liganden und des Zentralions ergibt sich die Ladung
des Komplexes.
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Komplexchemie und Molekülgeometrie
Darstellung von Komplexverbindungen
1. Addition von Liganden am Zentralatom bzw. -ion.
Ni2+ + 6 H2O [Ni(H2O)6]2+
2. Substitution von Liganden an Zentralatomen bzw. –ionen
[Cu(H2O)4]2+ + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2+ + 4 H2O
3. Redoxreaktion an Zentralteilchen oder Liganden
II
II
I
III
2 [Cu(H2O)4]2+ + 10 CN 2 [Cu(CN)4]3- + 8 H2O + (CN)2
4. Kondensation
CrO42- + H3O+ CrO3(OH)- + H2O
2 CrO3(OH)- [O3Cr – O – CrO3]2- +H2O
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Komplexchemie und Molekülgeometrie
Darstellung von Komplexverbindungen
Bindungsverhältnisse von Komplexverbindungen
Es kommen Ionen- und Atombindungen vor sowie alle Übergänge dazwischen. Alle Liganden besitzen
mindestens ein freies Elektronenpaar, die zu Bindungselektronenpaaren zwischen dem Liganden und dem
Zentralatom (ion) werden. Dabei bilden sich stabile Edelgaskonfigurationen aus.
Sind die Liganden Ionen, ergeben sich Ion-Ion-Komplexe.
Bsp.: Hexachloroplatinat(IV)-Anion [Pt(Cl)6]2-: Die Bindungskräfte zwischen den Ionen sind nicht gerichtet,
die Chlorionen stoßen sich gleichmäßig ab es ergibt sich die regelmäßige räumliche Anordnung eines
Oktaeders. Pt4+ befindet sich im Zentrum
Statt Ionen können Zentralkation Dipolmoleküle mit ihrer negativen Teilladung angezogen werden. Dann
entstehen Ion-Dipol-Komplexe.
Bsp.: Hexaquamagnesium(II)-Kation [Mg(H2O6)]2+: Koordinationszahl 6 Wassermoleküle sind in den
Ecken eines Tetraeders angeordnet (wie oben). Das Mg2+ -Ion ist im Zentrum.
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Komplexchemie und Molekülgeometrie
Darstellung von Komplexverbindungen
Mehzähnige Liganden
Liganden, die sich mit mehr als einem einsamen Elektronenpaar an der Auffüllung der
Elektronenschalen des selben Zentralatoms beteiligen, nennt man mehrzähnig.
Ein Ligand kann nur dann zwei oder mehr Koordinationspositionen am Zentralatom
besetzen, wenn die dafür in Frage kommenden Elektronenpaare weit genug auseinander
liegen. Die e- -Paare müssen deswegen an verschiedenen Atomen eines Liganden liegen.
Bsp.: Ethylendiamin
H2C
CH2
H2N
..
NH
.. 2
Ethylendiamin geht über die einsamen Elektronenpaare beider Stickstoffatome
koordinative Bindungen unter Ringbildung ein Chelatkomplexe (griech. Krebsschere)
Chelate sind meist stabiler als Komplexe mit
einzähnigen Liganden (bei gleichem Zentralion).
H2C
CH2
H2N
..
NH
.. 2
Z
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