Übung VIII Aufgabe 1 Definieren Sie kurz den Bergriff „Komplex“. Aufgabe 2 Gegeben seien die folgenden Reaktionsgleichungen: [Ni(H2O)6]2+ + 6NH3 → [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O Kb = 108.61 [Ni(H2O)6]2+ + 3en → [Ni(en)3]2+ + 6H2O Kb = 1018.28 en = Ethylendiamin; zweizähniger Ligand. Wie heisst der Effekt, der den grossen Unterschied zwischen den beiden BruttoStabilitätskonstanten verursacht? Erklären Sie ihn aus thermodynamischer und kinetischer Sicht. Aufgabe 3 Zur Beschreibung der Bindungsverhältnisse in Übergangsmetallkomplexen wurden verschiedene Modelle entwickelt. Den ersten und wichtigsten Beitrag zum Verständnis des Aufbaus von Komplexverbindungen lieferte A.Werner mit seiner Koordinationstheorie (1892). Es folgten Erklärungsversuche über die Natur der Metall-Ligand-Bindung u.a. von Sidgwick (Donor-Akzeptor Bindung, 1923) und Pauling (Valence-Bond-Theory, 1930). Elaboriertere Modelle sind die KristallfeldTheorie (CFT) und die Ligandenfeld-Theorie (LFT) (welche auch häufig einfach als Molekülorbital-Theorie (MOT) bezeichnet wird). Nennen Sie je drei Merkmale dieser beiden letztgenannten Theorien (kurz und stichpunktartig). Aufgabe 4 Metalle (M) können eine bestimmte Anzahl von Liganden (L) um sich koordinieren. Für jeden Koordinationsschritt stellt sich ein Gleichgewicht ein: MLn-1 + L U MLn [ MLn ] = K [ MLn−1 ][ L ] n Zeigen Sie, dass die folgende Aussage für die Brutto-Stabilitätskonstante Kb eines Komplexes der Form ML4 gilt. K b = K1 ∗ K 2 ∗ K 3 ∗ K 4 = [ ML4 ] 4 [ M ][ L ] Stellen Sie dafür für jedes Gleichgewicht, beginnend mit M + L U ML, das Massenwirkungsgesetz auf und setzten Sie den Ausdruck für Kn in den jeweils folgenden ein. Aufgabe 5 Gegeben seien folgende Komplexe: [CoCl(NH3)5]Cl2 Purpur [Co(H2O)(NH3)5]Cl3 rot [Co(NH3)6]Cl3 gelb-orange Bestimmen Sie die d-Elektronenkonfiguration der drei Cobaltkomplexe. Begründen Sie mit Hilfe der CFT qualitativ die Farbgebung der Komplexe. (Tipp: Spektrochemische Reihe der Liganden; es sind alles Low-Spin-Komplexe) Aufgabe 6 Zeichnen Sie alle Stereoisomere des Komplexes Ma2b2c2. Aufgabe 7 In einem Volumen von 1 Liter werden Silbernitrat und Ammoniak gelöst. Die Konzentration von Silbernitrat soll c = 0.01mol/l und die von Ammoniak c = 0.5 mol/l betragen. Nun gibt man zu dieser Lösung Chloridionen bis zu einer Konzentration von c = 0.01 mol/l. Fällt dabei AgCl aus? Hinweise: Man nehme an, dass fast das gesamte Silber durch Ammoniak komplexiert wird und dass somit c([Ag(NH3)2]2+) = 0.01 mol/l ist. Kb([Ag(NH3)2]2+) = 1,67*107 l2/mol2 ; KL(AgCl) = 1.7*10-10mol2/l2