Комплексті ?осылыстарды? негізгі сипаттамалары

Ойыл аграрлық колледжі

Сабақ жоспары:

№ 30

Топ №

Уақыты

Пән: Аналитикалық химия

Тақырып: Комплексті қосылыстардың негізгі сипаттамалары

Сабақтың мақсаты: Комплексонометриялық титрлеу, ең көп тараған комплексондар

Cабақ типі: практикалық

Оқу әдісі: түсіндіру, талқылау, жеке тапсырма: есептер шығару, өзіндік бақылау жұмысы

Көрнекілік құралдары: Дидактикалық материалдар

Пәнаралық байланыс: химия, физика, биология, медицина

Cабақ құрылымы

І. Сабақты ұйымдастыру

- оқушылармен сәлемдесу;

- оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру;

- сабақ тақырыбы мен мақсатын хабарлау;

ІІ. Өткен сабақты қайталау. Экстракцияның теориялық негіздері. Экстракциялық процестердің жіктелуі. Экстракция жылдамдығы. Бейорганикалық және органикалық қосылыстарды экстракциялау жағдайлары. Реэкстракция.

ІІІ. Жаңа білімді игеру. Комплекс түзушілер туралы негізгі түсінік.

1. Лигандалар түрлері.

2. Комплекстердің түрлері.

3. Ішкі сфералы комплекстер.

4. Көп ядорлы комплекстер.

Сапалық және мөлшерлік анализде комплекс түзілу реакциялары өте жиі қолданылады. 1893ж жасалған А. Вернердің координациялық теориясына сәйкес, комплексті қосылыстың молекулалары ішкі координациялық сферамен бірге, сыртқысын да түзетін иондар немесе молекулалардан тұрады. Ішкі сфераның ортасында бір не бірнеше орталық атомдар (иондар) бар, оларды комплекс түзушілер деп атайды және көбінесе М әріпіпен белгілейді. Оларды айнала қарама-қарсы зарядты иондар немесе полюсті молекулалар топтасады, олар лигандтар деп аталады және L әрпімен белгіленеді. Координация орталығы жоқ қосылыстар да белгілі. Мысалы, органикалық қосылыстар гидрохинон С₆Н₄(ОН)₂ және хинон С₆Н₄О₂, олардың π – электрондары есебінен хингидрон комплексті қосылысын түзе әрекеттеседі:

«координациялық қосылыстардан» гөрі «комплексті қосылыстар» ұғымы кеңдеу болуына қарамастан оларды тәжірибеде онша бөліп қарамайды. Сондай-ақ комплексті қосылыстарды қос тұздардан ажырата білу қажет, себебі олар тек қана физика-химиялық қасиеттерімен емес, сонымен бірге құрылысымен де ерекшеленеді. Қос тұздарға мысал ретінде ашудастарды (аммонийлі, темір, хромды) аламыз, олар екі тұздың ерітінділерінің кристалдану жолымен алынады.

К₂SO₄ + AI₂(SO₄)₃ + 12H₂O = 2KAI(SO₄)₂ *12H₂O

Қос тұздар ерітінділерінде жай иондарға диссоциацияланады

KAI(SO₄) = K⁺ + AI³⁺ + 2 SO₄^2-

Комплексті тұздар жай және комплексті иондарға диссоциацияланады, соңғысы жай иондарға өте аз мөлшерде диссоциацияланады.

Na₃[AIF₆] = 3Na⁺ + [AIF₆]^3-

Комплексті ион бейтарап, не оң, не теріс зарядталған болуы мүмкін. Ішкі координациялық сфераның заряды, зарядталған иондардың алгебралық қосындысына тең. Мысалы, [AIF₆]^3- ионы үшін ол (3+) + (-6) ═ -3.

Комплекстi қосылыстар дегенiмiз құрамында комплекстi иондары бар, тотығу дәрежесi белгiлi орталық атомы иондармен немесе молекулалармен байланысқан күрделi химиялық заттар. Мысалы : K₃[Fe(CN)₆], [Zn(NH₃)₄]Cl₂ , [Pt(NH₃)₂Cl₂] . Олардың судағы ертiндiлерi иондарға диссоциацияланады, мысалы :

K₃ [Fe(CN)₆ ] 3K⁺ + [Fe(CN)₆ ]^3–

[Fe(CN)₆ ]^3– Fe³⁺ + 6CN^-

[Zn(NH₃)₄ ]Cl ₂ [Zn(NH₃)₄ ]²⁺ + 2Cl^-

[Zn(NH₃)₄ ]²⁺ Zn ²⁺ + 4NH₃

Тiршiлiк үшiн қажеттi көптеген элементтер (Fe, Co, Mn, Cu, Mo, Zn) организмде биокомплекстер түрiнде кездеседi. Көптеген биокомплекстер, мысалы, витамин В₁₂ , гемоглобин, хлорофилл тағы басқалары физиологиялық және биохимиялық процестерде маңызды роль атқарады. Комплекстi қосылыстың формуласын құру үшiн комплекс түзушiнiң тотығу дәрежесiн, лигандның зарядын, координациялық санды және сыртқы сферадағы ионның зарядын дұрыс анықтай бiлу керек. Негiзгi комплекс түзушi иондарға Д.И.Менделеев кестесiнiң қосымша топшаларында орналасған d–элементтердiң иондары жаталы, мысалы : Ag⁺, Au , Cu⁺ , Cu ²⁺ , Hg ²⁺ , Co ²⁺ , Co ³⁺ , Zn ²⁺ , Fe ²⁺ , Fe ³⁺ , Ni²⁺ , Pt²⁺ , Pt⁴⁺ . Сол сияқты s–элементтердiң iшiнде сiлтiлiк металдардан Li⁺, жер–сiлтiлiк металдардан Be²⁺ және р–элементтерден Al³⁺ иондарын жатғызуға болады. Бейметалдарға, оның iшiнде р–элементтерге жататын Si⁴⁺ –ионы да комплекс түзу қабылетiн көрсетедi. Мысалы : [Li(H₂O)₃]ClO₄, K₂[BeF₄], K₃[AlF₆], H₂[SiF₆]. Маңызды лигандларға бейтарап молекулалардың iшiнде H₂O, NH3 , NO, CO, N₂H₄ , ал иондардың арасында CN^-, NO₂^2-, Cl^-, Br^-, OH^-, S₂O₃^2-, CO₃^2-, I^-, F^- жатады. Егер комплекстi ионның заряды оң болса, сыртқы сферада аниондар, ал комплекстi ионның заряды терiс болса, сыртқы сферада катиондар орналасады. Мысалы : К₃ [Fe(CN)₆ ]---- 3K⁺ + [Fe(CN)₆ ]^3- сыртқы сфера iшкi сфера [Zn(NH₃)₄ ]Cl₂ [Zn(NH₃)₄ ] ²⁺ + 2Cl^- iшкi сфера сыртқы сфера. Лигандалар iшкi сферада бiр немесе бiрнеше орын алулары мүмкiн, яғни орталық атоммен бiр немесе бiрнеше атом арқылы байланысады. Осыған байланысты олар моно-, ди- және полидентантты болып бөлiнедi. Монодентантты лигандларға СI^-, ±^-. ОН^- иондары және NН₃ , Н₂О, СО молекулалары т.б. жатады.

Мысалы : [Cu(NH₃)₄ ]²⁺ H₃N NH₃ ²⁺

Cu H₃N NH₃

Бидентантты лигандларға, мысалы, этилендиамин (қысқаша еп)

ІV. Жаңа білімді бекіту: Аналитикалық тәжірибеде кеңнен қолданылатын маңызды бейорганикалық лигандалар аммиак, галогенид, роданид иондары сирегірек сутек пероксиді, цианид-, фосфат-, сульфат- және сульфит иондары болып табылады.

V. Сабақты қорытындылау. Тақырып сұрақтарын қамту, берілген сұрақтарға жауап беру, қорытындылау, бағалау

VI. Үйге тапсырма: тақырып мазмұндау

Әдебиеттер:

• Пилипенко А. Г., Пятницкий И. В. Аналитическая химия: В 2ч. М.: Химия, 1990. 846с.

• Васильев В. П. Аналитическая химия: В2ч. М.: Высш. шк.,1989. 320с.

Оқытушы: Қуанышева Альбина Нұрланқызы