Tertia-SP: Chemie der Komplexe Gymnasium Kirchenfeld Fachbereich MN Definition: Einheiten aus einem...
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Tertia-SP: Chemie der KomplexeG
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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
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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
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[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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[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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Weitere Beispiele für Komplexe