Stálost v roztoku M(H2O)n + (n–x) L  M(H2O)x Ln – x + (n–x) H2O . [M(H2O)6] k1 = k2 = k6 = [M(H2O)5L] [M(H2O)6] · [L] [M(H2O)4L2] [M(H2O)5L] ·

Download Report

Transcript Stálost v roztoku M(H2O)n + (n–x) L  M(H2O)x Ln – x + (n–x) H2O . [M(H2O)6] k1 = k2 = k6 = [M(H2O)5L] [M(H2O)6] · [L] [M(H2O)4L2] [M(H2O)5L] ·

Stálost v roztoku
M(H2O)n + (n–x) L  M(H2O)x Ln – x + (n–x) H2O
.
[M(H2O)6]
k1 =
k2 =
k6 =
[M(H2O)5L]
[M(H2O)6] · [L]
[M(H2O)4L2]
[M(H2O)5L] · [L]
[ML6]
[M(H2O)L5] · [L]
kn =
[MLn]
[ML(n–1) ] · [L]
k1 .... k3 (kn) =
= konsekutivní konstanty
Cu(II) – NH3
k1 . k2 .... k6 = 
log 
% Cu2+
Distribuční diagram systému Cu2+ – NH3
100
Cu2+
[Cu(NH3)4]2+
80
60
[Cu(NH3)3]2+
[Cu(NH3)2]2+
40
[CuNH3]2+
20
0
2
Koncentrace Cu2+ je 0,01 M
3
4
5
6
– log [NH3]
Distribuční diagram systému Cu2+ – glycin
% Cu2+
100
Cu2+
80
[CuL2]
[CuL]–
60
40
20
0
2
Koncentrace
4
Cu2+
6
8
je 0,01 M, koncentrace glycinu 0,02 M
10
12
– log [H+]
Oxidačně – redukční stálost
[Fe(H2O)6]3+ + e–  [Fe(H2O)6]2+
+ 0,77 V
[Fe(bipy)6]3+ + e–  [Fe(bipy)6]2++ 0,97 V
[Fe(ox)3]3 – + e–  [Fe(ox)3]4 –
+ 0,02 V
[Fe(CN)6]3 – + e–  [Fe(CN)6]4–
+ 0,36 V
[Co(H2O)6]3+ + e–  [Co(H2O)6]2+
+ 1,84 V
[Co(NH3)6]3+ + e–  [Co(NH3)6]2+
+ 0,10 V
Faktory ovlivňující stabilitu komplexů
1) Velikost atomů
log 6 = 24
log 6 = 31
[Fe(CN)6 ] 4–
[Fe(CN)6 ] 3–
Mn2+
Fe2+
Co2+
Ni2+
Cu2+
Zn2+
91
83
82
73
61
74
Cu2+ – náboj na nejmenší povrch
.
2) Přechod vysoko – nízko spinové komplexy
[Co(NH3)6
] 2+
O2
 [Co(NH3)6 ] 3+
Faktory ovlivňující stabilitu komplexů
3) Charakter kovu
a) tvrdé kyseliny – Mg2+ , Mn2+ , Fe2+
elektrostatické působení I, F, O, N
.
b) měkké kyseliny – Pt2+ , Pd2+ , Rh3+
P, S, Cl, As, CO , CN–
4) Chelátový efekt
en
.
Glycin
H2N – CH2 – COOH
Příprava a reaktivita koordinačních sloučenin
1) Substituce
[Cu(H2O)6]3+ + 4 NH3  [Cu(NH3)4]2+ + 6 H2O
[Ni(H2O)6]2+ + 4 py  [Nipy4]2+
[PtCl4]2– + en  [Pt(en)Cl2] + 2 Cl–
2) Přímá reakce
NiCl2 + 6 NH3  [Ni(NH3)6]Cl2
.
3) Tepelný rozklad
520 K
[Co(NH3)5H2O](NO3)3  [Co(NH3)5NO3](NO3)2 + H2O
[Pt(NH3)4]Cl2  [Pt(NH3)2Cl2] + 2 NH3
Příprava a reaktivita koordinačních sloučenin
4) Redukce, oxidace
Cr2+ / Cr3+
Co2+ / Co3+
.
5) Reakce – mimo koordinační sféru
Na3[Co(NO2)3] + 3 KCl  K3[Co(NO2)6] + 3 NaCl
6) Templátová syntéza
Mechanismus reakcí v koordinační sféře
Substituce
SN ; S E
[M Ln ] + Y  [M Ln–1 Y] + L
[M L] + M  [M Ln] + M
SN
SE
.
SN1 [MLn ]  [MLn–1 ] + L
[MLn–1] + Y  [MLn–1 Y]
SN2 [MLn ] + Y  [MLn Y]
[MLn Y]  [M Ln–1 Y] + L
.
[Co(NH3)5(H2O)]3+ + Cl–  [Co(NH3)5Cl]2+ + H2O
Vliv elektronové konfigurace na rychlost reakce
konfigurace d3 , d6 , d8 (planární)
Karbonyly C  O
prázdný
pravidlo 18
plný
Ni(CO)4
M
C
O
plný
Koordinace karbonylu
na centrální atom.
Vznik -vazby (vlevo nahoře)
a zpětná donace
do protivazebného
* orbitalu CO (vpravo)
prázdný
C
M
O
Karbonyly – tvary molekul
tetraedr
tetrakarbonyl niklu
oktaedr
trigonální bipyramida
pentakarbonyl železa hexakarbonyl chromu
Karbonyly – tvary molekul
oktaedry sdílející vrcholy
dimerní pentakarbonyl manganu
asymetrické uspořádání 
dimerní tetrakarbonyl kobaltu
přibližně oktaedrické uspořádání
okolo každého atomu Fe
enneakarbonyl železa
 - donory
CH2 = CH2
Zeisseho sůl
H
H
C
K
Cl
H
C
Cl
H
Pt
Cl
trichloro-2-ethylen platnatan(–1) draselný
Katalytické procesy
(a) Nekatalyzovaná
(b) Katalyzovaná
reakce
Reaktanty
Produkty
Průběh reakce
Příklady katalytických procesů
migrace vodíkového atomu
Příklady katalytických procesů
Wilkinsonův
katalyzátor
Příklady katalytických procesů
Monsanto proces:
syntéza kyseliny octové
Příklady katalytických procesů
hydroformylace
katalyzovaná
karbonylem kobaltu
Příklady katalytických procesů
Wackerův proces:
výroba acetaldehydu
oxidací alkenů
Příklady katalytických procesů
Polymerace ethylenu:
Cosse-Arlmanův
mechanismus