Комплексные соединения - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Комплексные соединения. Доклад-сообщение содержит 35 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Сложные соединения, в узлах кристаллической решетки кото-рых находятся сложные частицы, способные к самостоятель-ному существованию при переходе вещества в расплавленное или растворенное состояние, называются комплексными соеди-нениями. В комплексных соединениях имеются ковалентные свя-зи, образованные по донорно-акцепторному механизму

Слайд 2

Описание слайда:

Состав комплекса: [Сu (NH3)4]2+ Комплексообразователь Сu2+ и лиганд NH3 Лиганды: простые анионы (F–,Cl–, Br–,S2–), сложные анионы (OH–,CN–, NCS–, NO2–), нейтральные молекулы Н2O, NH3, CO, H2NCH2CH2NH2 монодентантные, бидентантные, полидентантные (по числу занимаемых орбиталей комплексообразователя) амбидентатный - лиганд, который может координироваться различными своими атомами например, лиганд (NCS) – : (-NCS) – (-SCN) – Координационное число (к.ч.) – количество лигандов, координируемых комплексообразователем

Слайд 3

Описание слайда:

Химическая связь в комплексных соединениях Между внешней и внутренней сферой – электростатическое ион-ионное взаимодействие Между комплексообразователем и лигандами – ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму Теория валентных связей (ВС) Донор – лиганд (поставщик пары электронов) Акцептор – комплексообразователь (наличие свободных АО) Все вакантные орбитали комплексообразователя, принимающие участие в образовании связи, одинаковы по энергии и по форме, т.е. они гибридизованы.

Слайд 4

Описание слайда:

Комплекс [AlBr4] Аl …3s23р1 , но комплексообразователь Al3+: …3s03р0 [AlBr4]

Слайд 5

Описание слайда:

Комплекс [Ag(CN)2]– Ag …4d105s1 Комплексообразователь: Ag+ …4d105s0 Лиганд CN– , к.ч. 2 CN– CN– Ag+

Слайд 6

Описание слайда:

Теория кристаллического поля Комплексообразователь – d1-9 элемент Лиганды располагаются вокруг комплексообразователя так, чтобы силы притяжения были максимальны, а силы отталкивания минимальны. 2. Лиганды влияют на энергетическое состояние d-электронов комплексообразователя. В отсутствии внешнего электростатического поля все d-орбитали - вырожденные. Под воздействием поля лигандов  расщепление d-подуровня на величину , называемую энергией расщепления.  - зависит от к.ч., природы лигандов и комплексообразователя.

Слайд 7

Описание слайда:

Энергетическая диаграмма расщепления (n-1)d подуровня комплексообразователя в поле лигандов тетраэдр

Слайд 8

Описание слайда:

Обитали лигандов, внедряясь в электронную оболочку комплексообразователя, оказывают влияние на состояние электронов на d- орбиталях. Обитали лигандов, внедряясь в электронную оболочку комплексообразователя, оказывают влияние на состояние электронов на d- орбиталях. Неспаренные электроны, испытывая отталкивание от электронных пар лигандов, могут спариваться, переходя на более дальние от лигандов d-орбитали центрального атома. Лиганд сильного поля => электроны на d-подуровне комплексообразователя максимально спариваются Лиганд слабого поля => спаривание электронов на d-подуровне комплексообразователя не происходит Для 4d-и 5d-элементов – все лиганды сильного поля Для 3d-элементов - спектрохимический ряд лигандов: IBr SCNClFОНH2ONCSNH3NO2CNCO (в порядке возрастания силы поля лиганда) Но границы между сильным и слабым полями лигандов провести сложно, например: [MnF6]2- лиганд F - слабое; [NiF6]2- лиганд F - сильное поле Лиганд Н2О в [Со(Н2О)6]2+ – сильное поле; в [Со(Н2О)6]3+ – слабое поле

Слайд 9

Описание слайда:

Тип гибридизации и структура комплексов

Слайд 10

Описание слайда:

Комплекс [Fe(CN)6]3- Комплексообразователь Fe3+: 3d 54s0 лиганд CN– сильного поля => происходит спаривание е на d-подуровне к.ч.6 CN– CN– CN– CN– CN– CN– d2sp3 d2sp3- гибридизация AO структура комплекса - октаэдр. Комплекс: низкоспиновый, внутриорбитальный, парамагнитный.

Слайд 11

Описание слайда:

Магнитные свойства комплексных соединений парамагнетики — вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле Парамагнитные свойства комплексных соединений определяются числом неспаренных электронов. диамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля. Диамагнетики выталкиваются из магнитного поля

Слайд 12

Описание слайда:

Комплекс [Co(Н2О)6]2+ комплексообразователь Со2+: 3d 74s0 , лиганд Н2О, к.ч. 6 Компл-тель 3d –элемент  Н2О – лиганд среднего поля, а для Со2+ (низшая степень окисления) он относится к слабым. Н2О Н2О Н2О Н2О Н2О Н2О sp3d2-гибридизация AO структура комплекса - октаэдр Комплекс: высокоспиновый, внешнеорбитальный, парамагнитный

Слайд 13

Описание слайда:

комплекс [Au(NH3)4]3+ Комплексообразователь Au3+: 5d86s0 лиганд NH3 ; к.ч. 4 комплексообразователь 5d- элемент  все лиганды сильного поля  происходит спаривание е на d-подуровне :NH3 :NH3:NH3:NH3

Слайд 14

Описание слайда:

комплекс [NiCl 4]2- комплексообразователь Ni2+: 3d84s0 лиганд Cl– ; к.ч. 4 Т.к. никель - 3d-элемент => по спектрохимическому ряду лиганд Cl– - слабого поля => не происходит спаривание е на d- подуровне Cl– Cl– Cl– Cl–

Слайд 15

Описание слайда:

(исключение!) комплекс [Сu(NH3)4]2+ Комплексообразователь Сu2+: 3d94s0 лиганд NH3 ; к.ч. 4 комплексообразователь 3d- элемент  для Сu2+ лиганды NH3 сильного поля  плоско-квадратное расщепление :NH3 :NH3:NH3:NH3

Слайд 16

Описание слайда:

Ионная химическая связь К - nē→ Кn+ (катионы) А + nē→ Аn- (анионы) Электростатическое взаимодействие между противоположно заряженными ионами Сила взаимодействия ионов зависит от величины зарядов и расстояния между ними (по закону Кулона) Сферическое электрическое поле Взаимодействие со многими соседними ионами I (ионизации) > Е( сродства к электрону)=>не происходит полного перехода электронов, доля ионности связи (Na +0,9 Cl -0,9) Для большой ∆ЭО ( LiF, CsCl, K2O и др.) Связь прочная. Твердые вещества с ионной кристаллической решеткой – тугоплавкие (высокие Тпл), высокопрочные, растворимы в полярных растворителях. Формулы (NаСl, СаF2, Аl2(SО4)3 ) - отражают лишь состав)

Слайд 17

Описание слайда:

Вандерваальсовы силы Силы И.Ван-дер-Ваальса (Голландия, 1873г.) – силы межмолекулярного взаимодействия, проявляющиеся на расстояниях, превосходящих размеры частиц

Слайд 18

Описание слайда:

Вклад отдельных составляющих в энергию межмолекулярного взаимодействия

Слайд 19

Описание слайда:

ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ Химическая связь, образованная положительно поляризованным водородом молекулы А-Н (или полярной группы) и электроотри- цательным атомом В другой или той же молекулы, называется водородной связью ■ Межмолекулярная Н-связь А – Н + В – R  А – Н  В – R Примеры: Атомы А и В - одинаковые Н+- F- + Н+- F-  H-F  H-F Атомы А и В – разные ■ Внутримолекулярная Н-связь

Слайд 20

Описание слайда:

► Е(н-связи) возрастает с ↑ ЭО и ↓ размеров атомов В ► Е(н-связи) возрастает с ↑ ЭО и ↓ размеров атомов В -Н  F- > -Н  O= > -Н  N≡ 25-42 13-19 8-21 кдж/моль ► Энергия водородной связи имеет промежуточное значение между энергией ковалентной связи и вандерваальсовых сил ► Для Н2О длина связи О–Н – 0,096 нм, а связи ОН – 0,177 нм ► Возникновение водородных связей приводит к образованию димеров, тримеров и других полимерных структур, например: зигзагообразных структур (НF)n, кольцевой димерной структуры низших карбоновых кислот: ►Межмолекулярные Н-связи изменяют свойства веществ: повышают вязкость, диэлектрическую постоянную, температуру кипения и плавления, теплоту плавления и парообразования.

Слайд 21

Описание слайда:

Изменение Т кип. в ряду однотипных молекул

Слайд 22

Описание слайда:

Металлическая связь У большинства металлов на внешнем энергетическом уровне небольшое число электронов, наличие свободных орбиталей, низкая энергия ионизации Совокупность нелокализованных, обобществленных, подвижных электронов – электронный газ Металл – плотно упакованная структура положительных ионов, связанных друг с другом электронным газом Металлическая связь – притяжение между ионами и обобществленными электронами Металлические свойства Высокая электропроводность Высокая теплопроводность Ковкость Пластичность Металлический блеск

Слайд 23

Описание слайда:

Агрегатное состояние веществ Газообразное (отсутствие дальнего и ближнего порядка, неспособность сохранять объем и форму) Жидкое ( наличие ближнего порядка, способность сохранять объем и неспособность сохранять форму) Твердое (наличие дальнего порядка для кристаллических тел, способность сохранять объем и форму, наличие ближнего порядка для аморфных тел) Плазма является частично или полностью ионизованным газом и в равновесном состоянии обычно возникает при высокой температуре, от нескольких тысяч кельвинов и выше.

Слайд 24

Описание слайда:

кристаллические вещества Кристалл - совокупность частиц (атомов, ионов, молекул), образующих закономерную регулярную пространственно-временную структуру. Кристаллическая решетка - пространственная структура кристаллических тел с периодически повторяющимися частицами в узлах решетки. Основные параметры кристаллических тел Энергия кристаллической решетки Екр. энергия, необходимая для удаления частиц, составляющих решетку на расстояния, превышающие пределы их взаимодействия. Координационным числом (к.ч.) данной частицы называется число ближайших частиц, непосредственно взаимодействующих с ней в кристаллической решетке. Основные виды кристаллов: молекулярные, ионные, атомные и металлические

Слайд 25

Описание слайда:

элементарная ячейка

Слайд 26

Описание слайда:

Молекулярные кристаллы Слабые межмолекулярные взаимодействия Низкие: Екр, механическая прочность и Тпл., твердость и плотность. Большие: сжимаемость и коэффициент теплового расширения. Отсутствие электропроводности (диэлектрики). Низкие: теплопроводность и растворимость в воде. Примеры: твердые Н2, N2, О2, Сl2, СО2, СН4, SiCl2, НСl, Н2О, многие органические вещества, благородные газы Ar, Хе и др. Кристаллическая структура I2 Высокие значения к.ч. , например, для аргона (Аr) к.ч. = 12. Наличие водородных связей (Н2О, NH3, НСl) повышает Екр, Тпл., механическую прочность, приводит к уменьшению к. ч.

Слайд 27

Описание слайда:

Ионные кристаллы Ионная химическая связь. Достаточно высокие Екр. и Тпл., но кристаллы хрупкие Низкая теплопроводность, диэлектрики Хорошо растворимы в полярных растворителях Типичными представителями ионных кристаллов являются соли, например, NaCl, СsCl, СаF2, КNO3, (NH4)2SO4 и т. д. Большие к. ч в кристаллах NaCl к.ч. натрия - 6. в кристаллах (СsCl) к.ч. цезия равно 8.

Слайд 28

Описание слайда:

Еион.кр. ~ z+·z‾ /(R+ + R‾ )

Слайд 29

Описание слайда:

Атомные кристаллы Ковалентная химическая связь. алмаз (С) к.ч. 4 Высокие: Екр., твердость, Тпл. Малые значения к. ч Кремний (Si) Силицид кремния (SiС); Нитрид бора (ВN).

Слайд 30

Описание слайда:

Металлические кристаллы Металлическая связь Высокие к. ч., Например, для Мg и Рb к.ч. = 12, для W к.ч. = 8. Характерный блеск и высокая отражательная способность поверхности Высокие тепло- и электропроводность Пластичность при механических деформациях, ковкость Большое разнообразие элементов, образующих металлические решетки (s,р-элементы, все d- и f-элементы). Специфика свойств d- и f-металлов объясняется возможностью участия электронов предвнешнего уровня во взаимодействии с ионами решетки. Типичными примерами различий в некоторых свойствах являются жидкая ртуть(Нg), тугоплавкий вольфрам (W) с температурой плавления более 3500°С. Имеются мягкие металлы (натрий – s-элемент, галлий – р-элемент) и обладающие очень высокой твердостью (рений – d-элемент).

Слайд 31

Описание слайда:

Кристаллы с несколькими типами связи В большинстве кристаллических тел имеются несколько типов связи, а не один единственный. Не существует ионной или ковалентной связи в чистом идеальном виде. В реальных химических соединениях всегда имеется доля как ионной, так и ковалентной составляющей. В металлах d- и f-электроны дают ковалентную составляющую в металлическую связь. Силы Ван-дер-Ваальса присутствуют во всех типах кристаллов. В реальных же кристаллах всегда наблюдаются отклонения от идеального регулярного расположения частиц в узлах кристаллической решетки и имеются примеси других веществ. Неконтролируемая дефектность кристаллической решетки ухудшает эксплуатационные характеристики материалов. А специальным направленным введением определенных добавок в структуру основного материала (матрицы) добиваются синтеза новых материалов с уникальными полезными свойствами. К таким материалам относятся, например, жаростойкие химически стойкие сорта стали при введении в железо (Fе) некоторых других металлов. Современная электронная техника базируется на легированных полупроводниковых материалах – германии (Gе), кремнии (Si) с добавками бора (В), фосфора (Р) и других веществ. Получение новых уникальных высокотемпературных сверхпроводящих материалов в конце ХХ века было достигнуто введением специальных добавок в матрицы оксидов и сульфидов металлов.

Слайд 32

Описание слайда:

Графит В графите действуют два типа связи: наряду с прочными ковалентными связями в одном направлении кристаллической решетки, в другом направлении действуют лишь слабые силы Ван-дер-Ваальса. Как показано на рисунке графит состоит из плоских чередующихся слоев углеродных атомов, несколько смещенных друг относительно друга. Причем, третий слой повторяет первый. Внутри слоя каждый из атомов углерода, находящийся в состоянии sр2-гибридизации, связан с тремя соседними атомами углерода (к.ч. = 3) тремя короткими прочными s-связями. Кроме того, четвертые электроны каждого из атомов углерода образуют систему p-связей по всему плоскому слою. Расстояние между слоями превышает расстояние между соседними атомами углерода в слое примерно в 2,5 раза. А связь между слоями осуществляется слабым межмолекулярным взаимодействием. Наличие двух типов связи в графите обусловливает его свойства. Графит обладает одной из самых высоких температур плавления и в большинстве случаев химически малоактивенй. Эти свойства объясняются образованием системы устойчивых, с высокими энергиями связи и малой длиной связи, неполярных ковалентных химических связей углерод-углерод внутри плоских слоев. Высокая электропроводность графита обусловлена делокализованными подвижными p-электронами – они легко перемещаются вдоль слоев при наложении разности потенциалов. Причем, электропроводность в кристаллической решетке графита вдоль оси слоя на несколько порядков превышает электропроводность в поперечном направлении. Графит легко деформируется и обладает малым значением плотности вследствие слабых связей между слоями и большого расстояния между ними.

Слайд 33

Описание слайда:

Графит

Слайд 34

Описание слайда:

Характеристики некоторых веществ в твердом кристаллическом состоянии

Слайд 35

Описание слайда:

ПРИМЕР. Какова природа сил взаимодействия между частицами в кристаллах Li и Мо ? Какие физико – химические свойства характерны для этого типа кристаллов? У какого из этих веществ больше энергия кристаллической решетки и выше температура плавления? Li – s- металл, с металлическим типом кристалла: атомы связаны металлической связью. Мо – d-металл, со смешанным типом кристалла: атомы из-за наличия большого количества валентных электронов связаны не только металлической связью но и дополнительными локализованными ковалентными связями. Поэтому Мо имеет большую Екрист.реш и следовательно, его труднее разрушить и его Тпл. выше.

Теги Комплексные соединения

Похожие презентации