Gleichgewichtsreaktionen Gleichgewichtsreaktionen von Cobalt- und von Cobalt- und

KupferkomplexenKupferkomplexen

Johanna SonntagJohanna Sonntag

Jonas KüglerJonas Kügler

Stefan MuzzuliniStefan Muzzulini

Theoretischer Hintergrund:

1. Massenwirkungsgesetz: aA + bB cC + dD K = [Produkte] / [Edukte] Im Gleichgewicht ist die Geschwindigkeit der Hinreaktion gleich

der Geschwindigkeit der Rückreaktion. Möglichkeiten der Beeinflussung des Gleichgewichts: (Prinzip des kleinsten Zwangs von Le Chetalier) - Veränderung der Konzentration - Veränderung der Temperatur - Veränderung des Drucks

2. Komplexe:

Komplexe: Verbindungen, die durch Anlagerung von Liganden (Lewis-Basen) an ein Zentralatom (Lewis-Säure) entstehen.

Zentralatom: Atom/Ion im Mittelpunkt eines Komplexes, an das die Liganden gebunden sind.

Ligand: Molekül/Ion, das über mindestens ein Elektronenpaar verfügt, mit dem es sich an das Zentralatom anlagert.

Farbigkeit von Komplexverbindungen:

- Anregung der Elektronen durch das Licht

- Überführung der Elektronen von einem Orbital niederer Energie in ein Orbital höherer Energie.

- Absorbtion von Licht einer bestimmten Wellenlänge, die der Energiedifferenz zwischen den Orbitalen entspricht.

- Komplementärfarbe wird reflektiert und damit sichtbar

1. Cobaltkomplexe:

1M Cobaltchloridlösung

[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6 H2O

Hexaaquocobalt(II) Tetrachlorocobalt(II) rosa blau

Gleichgewicht liegt auf der linken Seite

Co2+ - Ionen werden hydratisiert

1. Reagenzglas

[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6 H2O

Hexaaquocobalt(II) Tetrachlorocobalt(II) rosa blau

[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6 H2O

Hexaaquocobalt(II) Tetrachlorocobalt(II) rosa blau

Gleichgewicht verschiebt sich durch Zugabe von Salzsäure nach rechts

Es findet ein Liganden Austausch statt

2. Reagenzglas

[CoCl4]2- + 4 AgNO3 + 6 H2O [Co(H2O)6]2+ + 4 AgCl + 4 NO3-

Tetrachlorocobalt(II) Hexaaquocobalt(II) blau rosa

2. Reagenzglas (2. Teil)

Gleichgewicht wird nach rechts verschobenZugabe von Silbernitrat (AgNO3) bewirkt Ausfällung von AgCl

[Co(H2O)6]2+ + 6 NO2- [Co(NO2)6]4- + 6 H2O

Hexaaquocobalt(II) Hexanitrocobaltat(II) rosa orangegelb

3. Reagenzglas

Gleichgewicht wird nach rechts verschobenZugabe von Natriumnitrit (NaNO2) bewirkt Ligandenaustausch

[Co(H2O)6]2+ + 4 SCN- [Co(SCN)4]2- + 6 H2O Hexaaquocobalt(II) Tetrathiocyanatocobaltat(II) rosa violett

4. Reagenzglas

Gleichgewicht wird nach rechts verschobenZugabe von Kaliumthiocyanat (KSCN) bewirkt Ligandenaustausch

[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- [CoCl4]2- + 6 H2O Hexaaquocobalt(II) Tetracobaltat(II) rosa blau

5. Reagenzglas

Gleichgewicht wird nach rechts verschobenZugabe von Aceton verdrängt die Wassermoleküle der Komplexhülle

2. Kupferkomplexe:

[Cu(H2O)4]2+ + 4 Cl- [CuCl4]2- + 4 H2O Tetraaquokupfer(II) Tetrachlorocuprat(II) blau gelb

1 M Kupferchloridlösung

[Cu(H2O)4]2+ + 4 Cl- [CuCl4]2- + 4 H2O Tetraaquokupfer(II) Tetrachlorocuprat(II) blau gelb

6. Reagenzglas

Gleichgewicht liegt hauptsächlich auf der linken SeiteGleichgewicht verschiebt sich bei Zugabe von Wasser nach linksblaugrüne Färbung entsteht durch Mischfarbe beider Komplexe

[Cu(H2O)4]2+ + 4 Cl- [CuCl4]2- + 4 H2O Tetraaquokupfer(II) Tetrachlorocuprat(II) blau gelb

7. Reagenzglas

Gleichgewicht verschiebt sich durch Zugabe von Salzsäure nach rechts Es findet ein Ligandenaustausch statt

[Cu(H2O)4]2+ + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2+ + 4 H2O Tetraaquokupfer(II) Tetraminkupfer(II)

blau tiefblau

8. Reagenzglas

Gleichgewicht liegt auf der rechten SeiteZugabe von Ammoniak bewirkt Ligandenaustausch

[CuCl4]2- + 4 AgNO3 + H2O [Cu(H2O)4]2+ + 4 AgCl + 4 NO3-

Tetrachlorocuprat(II) Tetraaquokupfer(II) gelb blau

9. Reagenzglas

Gleichgewicht liegt auf der rechten SeiteZugabe von Silbernitrat (AgNO3) bewirkt Ausfällung von AgCl