Tertia-SP: Chemie der KomplexeG

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N

Definition:Definition: Einheiten aus einem Zentralteilchen und den daran gebundenen Molekülen oder Einheiten aus einem Zentralteilchen und den daran gebundenen Molekülen oder

Ionen, sog. Liganden (lat. ligare = binden) nennt man Komplexe. Zentralteilchen Ionen, sog. Liganden (lat. ligare = binden) nennt man Komplexe. Zentralteilchen

sind häufig Übergangsmetallionen mit grosser Ladung und kleinem Radius. sind häufig Übergangsmetallionen mit grosser Ladung und kleinem Radius.

Verbindungen, welche Komplexe als Bausteine enthalten, werden Verbindungen, welche Komplexe als Bausteine enthalten, werden

Komplexverbindungen genannt.Komplexverbindungen genannt...

Beispiel: Positive Metallkationen und Teilchen mit negativer Beispiel: Positive Metallkationen und Teilchen mit negativer

Ladung bilden Ladung bilden MetallMetallkomplexe.komplexe.

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Bauteile von KomplexenBauteile von Komplexen

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Beispiel 1: AquakomplexeBeispiel 1: Aquakomplexe

Fe3+

O

O

O

O O

O

H2

H2

H2

H2H2

H2

3+3+

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Al3+

OH

OH OH

OH

- -

- -

--

Beispiel 2: HydroxokomplexeBeispiel 2: Hydroxokomplexe

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Beispiel 3: Beispiel 3: DIE DIE KomplexverbindungKomplexverbindung (für menschliches Leben) (für menschliches Leben)

??

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Beispiel 3: Beispiel 3: DIE DIE KomplexverbindungKomplexverbindung (für menschliches Leben) (für menschliches Leben)

HämoglobinHämoglobin-> reversible Bindung von Sauerstoff-> reversible Bindung von Sauerstoff und Transport zu den Muskelzellen und Transport zu den Muskelzellen

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Beispiel 4: Beispiel 4: DIE DIE KomplexverbindungKomplexverbindung (für pflanzliches Leben) (für pflanzliches Leben)

??

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N Chlorophyll aChlorophyll a-> ermöglicht Photosynthese (durch -> ermöglicht Photosynthese (durch Absorption von Lichtenergie, die für Absorption von Lichtenergie, die für

Redoxprozesse der CO Redoxprozesse der CO22-Assimilation-Assimilation

genutzt wird) genutzt wird)

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Versuchsreihe 1Versuchsreihe 1

Kupfer(II)chlorid + wenig Wasser (V1)Kupfer(II)chlorid + wenig Wasser (V1)

+ viel Wasser (V2)+ viel Wasser (V2)

+ Ammoniak (V3)+ Ammoniak (V3)

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Zugabe von

Ammoniak

Ligandenaustausch

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N CuCl2 (s)braun

Cu2+

Cl

Cl

Cl Cl Cl

Cl

Cu2+

Cl

Cl Cl

Cl

Cu2+

ClCl

Cl

Cu2+

ClCl

Cu2+

ClCl Cl

Cu2+

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N [Cu(H2O)4(Cl)2]0(aq)

grün

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

HO

HH

OH

HO

H

Cu2+

OH2

Cl

Cl

H2O

HO

H

HO

H

HO

H HO

H

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N

[Cu(H2O)6]2+ (aq)

hellblau

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

Cu2+

O O

OO

HO

H

Cl-

H2H2

H2 H2

Cl-

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N

[Cu(NH3)4(H2O)2]2+(aq)

dunkelblau

HO

H

Cu2+

N N

NN

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

HO

HN

HH H

Cl-

H3H3

H3 H3

Cl-

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N [Cu(NH3)4(H2O)2]2+(aq)

dunkelblau

[Cu(H2O)6]2+ (aq)

hellblau

[Cu(H2O)4(Cl)2]0(aq)

grün

CuCl2 (s)braun

Zusammenfassung

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Zusammenfassung

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Zusammenfassung

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Zusammenfassung

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Einfaches elektrostatisches Bindungsmodell:Einfaches elektrostatisches Bindungsmodell:

Die Anziehung zwischen Kation und Anion, resp. negativem Pol des Dipolmoleküls hält den Komplex zusammen.

Dative oder koordinative Bindung:Dative oder koordinative Bindung:

-> sind genauere Modelle: Elektronen der Liganden gehen teilweise zum Zentralteilchen und umgekehrt, ähnlich wie zwischen den Atomen in Molekülen)

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Beispiel 1: KationenkomplexeBeispiel 1: Kationenkomplexe

Übung 1: Wie heissen diese Komplexe ?Übung 1: Wie heissen diese Komplexe ?

Tetrachlorocobaltat (II)

Kaliumhexacyanoferrat (III)

Tetrahydroxoaluminat (III)

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Beispiel 2: AnionenkomplexeBeispiel 2: Anionenkomplexe

Übung 2: Wie heissen diese Komplexe ?Übung 2: Wie heissen diese Komplexe ?

Tetraamminkupfer (II)

Tetracarbonylnickel (0)

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Koordinationszahl Geometrie Beispiele

2 (selten) linear [Ag(NH3)2]+ [CuCl2]

4 (häufig) tetraedrisch planar quadratisch tetraedrisch[CoCl4]

2- [Al(OH)4]-

planar quadratisch [Pt(NH3)4]

2+ [Ni(CN)4]2-

[Au(Cl)4-] zum

Vergolden[Cu(NH3)4]

2+,

[Cu(H2O)4]2+

5 (selten) trigonal bipyramidal tetragonal (quadr.) pyramidal

trigonal bipyramidal[SnCl5]

- [Fe(CO)5]

tetragonal (quadr.) pyramidal[SbCl5]

2-

6 (sehr häufig) oktaedrisch [Ni(H2O)6]2+

[Co(H2O)6]2+

[Fe(CN)6]4-

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

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Tertia-SP: Chemie der KomplexeG

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Weitere Beispiele für Komplexe