5 důležitých příkladů komplexních iontů, které potřebujete vědět

by

Komplexní iont je iont, který obsahuje centrální kovový iont vázaný k jednomu nebo více ligandům prostřednictvím dativní kovalentní vazby. Ligandy jsou připojeny k centrálnímu kovovému iontu prostřednictvím dativní kovalentní vazby. Některé příklady pro ligandy jsou voda, amoniak, kyanidový iont, chloridový ion atd. Zde jsou příklady komplexních iontů.

  1. [Co (NH3)6]3+
  2. [Ni(CN4)]2-
  3. [CoF6]3-
  4. [Fe (H2O)6]3+
  5. [Cu (NH3)4(H2O)2]2+
  6. Pt (NH3)2Cl2

1.[Co (NH3)6]3+

Capture.w
hexamminekobalt (ΙΙΙ)

Nomenklatura IUPAC pro [Co(NH3)6]3+ je hexamminekobaltový (ΙΙΙ) iont. Zde je kobalt centrálním kovem, jehož oxidační stav je +3 a je vázaný na šest ligandů amoniaku. Elektronická konfigurace kobaltu a kobaltu ve stavu +3 je

Co → [Ar]3d74s2

Co+3 → [Ar]3d64s0

Co3+ iont má čtyři nepárové elektrony v 3d podslupce. Protože NH3 působí jako silný ligand způsobí párování tím, že nechá dva d-orbitaly prázdné.

In aby se vytvořilo šest kovalentních vazeb se šesti ligandy by měl být hybridizován šestiatomový orbital. Aby se vytvořila vazba se šesti čpavkovým ligandem, dva 3d elektronové obaly, jeden 4s a tři 4p orbital podstoupí hybridizaci za vzniku d2sp3 hybridizace.

Komplex vytvořený z těchto atomů kovu je vnitřní orbitální komplex protože centrální atom kovu prochází hybridizací atomového orbitalu včetně 3d orbitalu, který se nachází uvnitř 4s a 4p orbitalů.

Komplexní iont [Co(NH3)6]3+ je tvořen d2sp3 hybridizace a má oktaedrickou geometrii. Vzhledem k absenci nepárových elektronů má diamagnetický charakter. Hexamminekobaltový (ΙΙΙ) iont se používá při kondenzačních studiích DNA a aktivuje některé enzymy, které vyžadují hořčík. 

2. [Ni(CN4)]2-

IUPAC nomenklatura [Ni(CN4)]2- je tetrakyanoniklátový (ΙΙ) iont. Zde je nikl centrálním kovem, jehož oxidační stav je +2. Elektronická konfigurace niklu a niklu ve stavu +2

Ni → (Ar)3d84s2

Ni2+ → (Ar)3d84s0

Ni2+ iont má dva nepárové elektrony v 3d podslupce. Od CN- působí jako silné pole ligand způsobí párování tím, že nechá jeden d-orbitals prázdný. Aby se vytvořily čtyři kovalentní vazby se čtyřmi ligandy, měly by být hybridizovány čtyři atomové orbitaly. Vytvořit dluhopisy s KN- ligand, prázdné orbitaly jednoho 3d, jednoho 4s a dvou 4p orbitalů podléhají dsp2 hybridizace.

Komplex vytvořený z těchto atomů kovu je vnitřní orbitální komplex, protože centrální atom kovu prochází hybridizací atomového orbitalu včetně 3d orbitalu, který se nachází uvnitř 4s a 4p orbitalů. Komplexní iont [Ni(CN4)]2- je tvořena dsp2 hybridizace a má čtvercovou rovinnou geometrii. Vzhledem k absenci nepárových elektronů má diamagnetický charakter.

3. [CoF6]3-

Zachyťte.2
hexafluorokobaltát (ΙΙΙ)

IUPAC nomenklatura [CoF6]3-je hexafluorokobaltátový (ΙΙΙ) iont. Zde je kobalt centrálním kovem, jehož oxidační stav je +3. Elektronická konfigurace kobaltu a kobaltu ve stavu +3 je

Co → [Ar]3d74s2

Co+3 → [Ar]3d64s0

Co3+ iont má čtyři nepárové elektrony v 3d podslupce. Protože iont fluoru působí jako slabý ligand, nemůže způsobit párování 3d-orbitalů. Aby se vytvořilo šest kovalentních vazeb se šesti ligandy, mělo by být hybridizováno šest atomových orbitalů. Na hybridizaci se proto podílí jeden z orbitalů 4s, tři orbitaly 4p a dva orbitaly 4d. Jedná se tedy o sp3d2 hybridizace.

V hybridizaci s jsou orbitaly p a d v nd, což je 4d elektronový obal, který se nachází mimo orbitaly s a p. Komplexy vytvořené z těchto atomů kovu jsou vnější orbitální komplexy. Komplexní iont [CoF6]3- je tvořen sp3d2 hybridizace a má oktaedrickou geometrii. Vzhledem k přítomnosti nepárových elektronů má paramagnetický charakter.

4. [Fe(H2O)6]3+

Zachyťte.
hexaaquairon (ΙΙΙ) iont

IUPAC nomenklatura [Fe(H2O)6]3+ je iont hexaaquairon (ΙΙΙ). Zde je železo centrálním kovem, jehož oxidační stav je +3. Elektronická konfigurace železa a železa ve stavu +3 je

Fe → (Ar)3d64s2

Fe3+ → (Ar)3d54s0

Fe3+ iont má pět nepárových elektronů ve 3D podslupce. Protože voda působí jako ligand slabého pole, nemůže způsobit párování 3d-orbitalů. Aby se vytvořilo šest kovalentních vazeb se šesti ligandy, mělo by být hybridizováno šest atomových orbitalů. Na hybridizaci se proto podílí jeden z orbitalů 4s, tři orbitaly 4p a dva orbitaly 4d. Jedná se tedy o sp3d2 hybridizace.

Komplex vytvořený z těchto atomů kovu je vnějším orbitálním komplexem, protože centrální atom kovu prochází hybridizací atomového orbitalu včetně 4d orbitalu, který se nachází mimo orbitaly 4s a 4p. Komplexní iont [Fe(H2O)6]3+ je tvořen sp3d2 hybridizace a má oktaedrickou geometrii. Magnetickou vlastností tohoto komplexu je jeho paramagnetická povaha kvůli přítomnosti nepárových elektronů.

5.[Cu (NH3)4(H2O)2]2+

Nomenklatura IUPAC [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ je tetraamminodiaquacopper (ΙΙ) iont. Zde jsou přítomny dva typy ligandů, kterými jsou amoniak a voda, což jsou neutrální ligandy, které nemají žádný náboj.

Ukazuje dvě geometrické izomerie cis a trans. Pokud jsou dvě molekuly vody vedle sebe, jedná se o cis-izomer, zatímco pokud jsou dvě molekuly vody navzájem opačné, jedná se o trans-izomer. Oxidační číslo atomu mědi v [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ je stav +2. Geometrie tohoto komplexu je oktaedrická a jeví se v sytě modrofialové barvě.

6. Pt (NH3)2Cl2

ci
Struktura diamindichloridoplatiny (já) iont. obrazový kredit: Wikimedia commons

IUPAC nomenklatura Pt(NH3)2Cl2 je diamindichloridoplatina (ΙΙ). Oxidační stav platiny je +2. Jsou přítomny dva typy ligandů, kterými jsou amoniak a skupiny chloru kolem centrálního atomu kovu platiny, všechny jsou ve stejné rovině, takže geometrie tohoto komplexu je čtvercová rovinná.

Ukazuje dvě geometrické izomerie cis a trans. Pokud spolu sousedí dvě skupiny chloru, jedná se o cisplatinu, zatímco pokud jsou dvě skupiny chloru protilehlé, jedná se o transplatinu.

Cisplatina má platinu jako centrální kov a vykazuje cis-izomery. Jedná se o iont platinového komplexu používaný jako protirakovinný k léčbě rakoviny plic, močového měchýře, děložního čípku a vaječníků.

Shrnutí:

Komplexní iont je iont, který obsahuje jeden nebo více ligandů, které jsou připojeny k centrálnímu atomu kovu. Je diskutována nomenklatura IUPAC, hybridizace, geometrie a magnetické vlastnosti různých typů komplexů. Zde je shrnuto použití cisplatiny a jejich geometrická izomerie se strukturou.