Koordinační chemie K centrálnímu atomu může být vázáno více ligandů než odpovídá jeho oxidačnímu číslu. [Co II (gly) 3 ] -

Podobné dokumenty
Koordinační chemie K centrálnímu atomu může být vázáno více ligandů než odpovídá jeho oxidačnímu číslu. [Co II (gly) 3 ] -

Koordinační chemie K centrálnímu atomu může být vázáno více ligandů než odpovídá jeho oxidačnímu číslu. [Co II (gly) 3 ] -

Koordinační sloučeniny. Koordinační sloučeniny, dativní vazba, ligandy, názvosloví, tvary komplexů, teorie ligandového pole

sloučeniny které jsou složeny z částic tvořených centrálním atomem (iontem), který je koordinačně kovalentními (donor-akceptorová) vazbami vázán s

Komplexní částice (koordinační)

ZÁKLADY KOORDINAČNÍ CHEMIE

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

KOMPLEXOTVORNÉ REAKCE

Koordinační neboli komplexní sloučeniny

Koordinacní slouceniny

Koordinacní slouceniny

KOMPLEXNÍ SLOUČENINY OTÁZKY A ÚLOHY

Názvosloví anorganických sloučenin

anorganických sloučenin Iontové rovnice MUDr.Jan Pláteník, PhD Stavba hmoty: Atom Molekula Ion Sloučenina

Překryv orbitalů. Vznik vazby překryvem orbitalů na dvou různých atomech A, B Obsazeno dvojicí elektronů Ψ = Ψ A Ψ Β

Koordinační sloučeniny. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do Vaší budoucnosti

Skupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe

anorganických sloučenin Iontové rovnice MUDr. Jan Pláteník, PhD. Stavba hmoty: Atom Molekula Ion Sloučenina

Inovace studijních materiálů. Názvosloví koordinačních sloučenin

Bc. Miroslava Wilczková

Teorie chemické vazby a molekulární geometrie Molekulární geometrie VSEPR

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Autor: Tomáš Galbička Téma: Názvosloví komplexních sloučenin Ročník: 2.

Orbitaly, VSEPR 1 / 18

Prvky, kyseliny, soli, komplexní sloučeniny. 1 / 14

Orbitaly, VSEPR. Zdeněk Moravec, 16. listopadu / 21

Základy analýzy potravin Přednáška 1

John Dalton Amadeo Avogadro

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Chemická vazba. John Dalton Amadeo Avogadro

Teorie hybridizace. Vysvětluje vznik energeticky rovnocenných kovalentních vazeb a umožňuje předpovědět prostorový tvar molekul.

Chemická vazba. Důvody pro vazbu = menší energie atomů ve vázaném stavu než energie jednotlivých oddělených atomů

Opakování

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e =

Anorganická chemie Odpovědi k úlohám na konci kapitol (1-9)

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

Periodická soustava prvků

Chemická vazba. Důvody pro vazbu = menší energie atomů ve vázaném stavu než energie jednotlivých oddělených atomů

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_20_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2011

Víceatomové molekuly s jedním centrálním atomem

Chemická vazba. Důvody pro vazbu = menší energie atomů ve vázaném stavu než energie jednotlivých oddělených atomů

U Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT

Mgr. Jakub Janíček VY_32_INOVACE_Ch1r0118

Geochemie endogenních procesů 1. část

02 Nevazebné interakce

Chemická vazba. Molekula vodíku. Elektronová teorie. Oktetové pravidlo (Kossel, Lewis, 1916) Pevnost vazby vazebná energie.

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_09_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2011

Orbitaly ve víceelektronových atomech

DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE

Iontové reakce. Iontové reakce. Protolytické reakce. Teorie kyselin a zásad. Kyseliny dle Brønstedovy. nstedovy-lowryho teorie. Sytnost (proticita(

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Úvod do studia organické chemie

Valenční elektrony a chemická vazba

ABSORPČNÍ A LUMINISCENČNÍ SPEKTROMETRIE V UV/Vis OBLASTI SPEKTRA

Periodický systém víceelektronové systémy elektronová konfigurace periodický systém periodicita fyzikálních a chemických vlastností

Učební osnovy Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemický kroužek ročník 6.-9.

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

Repetitorium chemie IV. Stručné základy klasické kvalitativní analýzy anorganických látek

Klasifikace struktur

ANODA KATODA elektrolyt:

Ukázky z pracovních listů B

Triviální Voda (H 2 O) Amoniak Soda. Systematické. Většina názvů se skládá ze 2 slov Výjimka: např. chlorovodík např. jodid draselný (KI)


Kvalitativní analýza - prvková. - organické

ZÁKLADNÍ CHEMICKÉ POJMY A ZÁKONY

[ ] d[ Y] rychlost REAKČNÍ KINETIKA X Y

Periodická soustava prvků

Molekuly 2. Víceatomové molekuly s jedním centrálním atomem. Hybridizace. Hybridizace sp 3. Hybridizace

2.3 CHEMICKÁ VAZBA. Molekula bílého fosforu P 4 a kyseliny sírové H 2 SO 4. Předpona piko p je dílčí jednotkou a udává velikost m.

Molekulová absorpční spektrometrie (Spektrometrie ve viditelné a UV oblasti)

DUM VY_52_INOVACE_12CH01

Přehled užitečných informací z chemie (kompilace: Martin Slavík, TUL 2005)

Vzorce a tvary víceatomových molekul nekovů Lewisova teorie kyselin a bází

Teorie krystalového pole (ligandového)

STANOVENÍ CHLORIDŮ. Odměrné argentometrické stanovení chloridů podle Mohra

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

Absorpční fotometrie

chartakterizuje přírodní vědy,charakterizuje chemii, orientuje se v možných využití chemie v běžníém životě

VI. skupina PS, ns 2 np4 Kyslík, síra, selen, tellur, polonium


Počítání elektronů aneb o struktuře a reaktivitě organokovů

Struktura atomů a molekul

ACH 03 ALKALICKÉ KOVY. Katedra chemie FP TUL

2. Polarita vazeb, rezonance, indukční a mezomerní

1. ročník Počet hodin

Periodický systém víceelektronové systémy elektronová konfigurace periodický systém periodicita fyzikálních a chemických vlastností

jádro a elektronový obal jádro nukleony obal elektrony, pro chemii významné valenční elektrony

Chemická vazba. Příčinou nestability atomů a jejich ochoty tvořit vazbu je jejich elektronový obal.

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

KOMPLEXY EUROPIA(III) LUMINISCENČNÍ VLASTNOSTI A VYUŽITÍ V ANALYTICKÉ CHEMII. Pavla Pekárková

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: tercie. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Žák: Průřezová témata

Transkript:

Koordinační chemie 1893 K centrálnímu atomu může být vázáno více ligandů než odpovídá jeho oxidačnímu číslu. Alfred Werner (1866-1919) NP za chemii 1913 [Co II (gly) 3 ] - 1

Koordinační sloučeniny Experimentální výsledky nesouhlasí s dosavadní teorií nová teorie (model) Empirický vzorec Barva Počet molů iontů na 1 mol látky Počet molů AgCl, které lze snadno vysrážet z 1 molu látky CoCl 3.6NH 3 zlatohnědá 4 3 CoCl 3.5NH 3 fialová 3 2 CoCl 3.4NH 3 zelená 2 1 CoCl 3.3NH 3 zelená 0 0 ktaedr NH 3 Cl NH 3 Cl H 3 N Co Cl H 3 N Co Cl H 3 N Cl Cl NH 3 2

Koordinační sloučeniny [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 [Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl 3+ 2+ + Kov v oxidačním stavu n+ (primární valence) Komplex má koordinační číslo m (sekundární valence) Ligandy vázány k centrálnímu atomu donor-akceptorovými vazbami 3

Koordinační sloučeniny Elektrická vodivost roztoků komplexních sloučenin 4

Koordinační sloučeniny Ligandy n+/- X +/- Náboj komplexu n Centrální kation nebo atom kovu Anion/kation opačného náboje Centrální kation kovu nebo neutrální atom je obklopen souborem ligandů. Každý ligand poskytne 2 elektrony do volných d-orbitalů kovu a vytvoří donor-akceptorovou vazbu. Počet ligandů = koordinační číslo 5

Koordinační sloučeniny v pevné fázi K 2 [PtCl 6 ] 6

Změna pořadí energetických hladin Ar [Ne] 3s 2 3p 6 (4s 0 ) K [Ar]4s 1 (3d 0 4p 0 ) Ca [Ar] 4s 2 (3d 0 4p 0 ) Sc [Ar] 3d 1 4s 2 (4p 0 ) Ti [Ar] 3d 2 4s 2 (4p 0 ) 7

Vyšší stabilita zpola zaplněných d-orbitalů Cr [Ar] 3d 5 4s 1 (4p 0 ) Cu [Ar] 3d 10 4s 1 (4p 0 ) 8

xidační stavy přechodných kovů Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 3 2,3 4 1,2,3 4,5 1,2, 3,4, 5,6 1,2, 3,4, 5,6,7 2,3, 4,5,6 1,2,3,4 1,2 3,4 1,2 2 9

Výpočet počtu d-elektronů Kolik elektronů je ve valenční slupce Cr [Ar] 3d 5 4s 1 (4p 0 ) Kolik elektronů je odebráno při tvorbě kationtu: elektrony z s-orbitalu jsou odejmuty jako PRVNÍ Cr 3+ Kolik elektronů zůstane v d-orbitalech Cr 3+ [Ar] 3d 3 4s 0 (4p 0 ) Cr 3+ je tzv. d 3 kation 10

1 2 ox = - - 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 en = H 2 N NH 2 komplex x.č. (Ligand) x.č. (M) počet d-elektronů [Cr 2 7 ] 2- -2 +6 d 0 [Mn 4 ] - -2 +7 d 0 [Ag(NH 3 ) 2 ] + 0 +1 d 10 [Ti(H 2 ) 6 ] 3+ 0 +3 d 1 [Co(en) 3 ] 3+ 0 +3 d 6 [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ] -1, 0 +2 d 8 [V(CN) 6 ] 4- -1 +2 d 3 [Fe(ox) 3 ] 3- -2 +3 d 5 11

Donor-akceptorová vazba donor-akceptorová vazba je ekvivalentní kovalentní vazbě Akceptor Volný orbital Donor Volný e pár Kovalentní vazba 12

Donor-akceptorová vazba NH 3 + BF 3 H 3 N _ > BF 3 VB teorie F F F F F F F F F H H H H H H H H H B M teorie N 13

Pt 2+ [Xe] 4f 14 5d 8 4s 0 d s p PtCl 4 2- dsp 2 hybridní orbitaly elektrony z Cl -, čtvercový d s p Ni 2+ [Ar] 3d 8 4s 0 NiCl 4 2- sp 3 hybridní orbitaly elektrony z Cl -, tetraedrický 14

Co 3+ [Ar] 3d 6 4s 0 d s p CoF 6 3- Co 3+ [Ar] 3d 6 4s 0 Co(NH 3 ) 6 3+ d s sp 3 d 2 hybridní orbitaly elektrony z F -, oktaedrický p L L L L L d 2 sp 3 hybridní orbitaly elektrony z NH 3, oktaedrický L 15

Monodentátní ligandy C oxid uhelnatý Cr C Ni(C) 4, Fe(C) 5, Mo(C) 6 P NH 3 amoniak PPh 3 fosfan H 2 voda SR 2 thioether 16

HSAB = Teorie tvrdých a měkkých kyselin a bazí R. Pearson 1963 Vysoká oxidační čísla centrálního atomu jsou stabilizována F, 2 Nízká oxidační čísla jsou stabilizována C, CN Tvrdá Měkká Kyselina Báze 17

Tvrdé donorní atomy NH 3, F -, H 2, H -, C 2-3 Malé donorní atomy Silně elektronegativní Málo polarizovatelné HSAB slabé Měkké donorní atomy C, PPh 3, I -, C 2 H 4, SRH, CN -, SCN - Velké donorní atomy Málo elektronegativní Snadno polarizovatelné stabilní komplexy komplexy stabilní komplexy Tvrdé kovy Fe(III), Mg(II), Cr(III), Al(III) Malé atomy (1. přech. řada) Vysoký náboj Měkké kovy Ag(I), Cu(I), Hg(II), Au(I) Velké atomy (2. a 3. přech. řada) Malý náboj 18

Neutrální bidentátní ligandy H 2 N NH 2 [PtCl 2 (en)] pětičlenný chelátový cyklus čtvercově planární komplex 1,2-diaminoethan = ethylendiamin = en Ph 2 P PPh 2 N N N N 1,2-difenylfosfinoethan dppe 2,2'-bipyridin bipy 1,10-fenanthrolin phen Chelatace - ligandy jsou vázány velmi pevně k centrálnímu atomu 19

Aniontové bidentátní ligandy H 3 C acetát = ac - - - oxalát = ox 2- π-donorní bidentátní ligand C Fe C C [Fe(C) 3 (η 4 -C 4 H 6 )] 20

Multidentátní ligandy tetraanion kyseliny ethylendiamintetraoctové EDTA Hexadentátní - - N N - - M N N 21

Topologie komplexů komplexace chelatace makrocyklický efekt kryptátový efekt NH 3 n+ H 3 N M NH 3 H 3 N NH 3 NH 3 n+ H 3 N M NH 2 H 3 N H 2 N NH NH M NH NH n+ NH NH n + NH 3 n+ H 3 N M NH 2 H 2 N NH NH M NH NH NH NH 3 n+ H 2 N M NH 2 H 2 N N 22

Názvosloví komplexních sloučenin H 2 voda aqua- NH 3 amoniak ammin- C oxid uhelnatý karbonyl- S 2-4 síran sulfato- S 2 2-3 thiosíran thiosulfato- P 3-4 fosforečnan fosfato- H 2 P - 4 dihydrogenfosforečnan dihydrogefosfato- CH 3 C - octan acetato- C 2 2-4 šťavelan oxalato- (CH 3 ) 2 N - dimethylamid dimethylamido- F - fluorid fluoro- 2- oxid oxo- H - hydroxid hydroxo- 2-2 peroxid peroxo- H - 2 hydrogenperoxid hydrogenperoxo- H - hydrid hydrido- S 2- sulfid thio- S 2-2 disulfid disulfido- HS - hydrogensulfid merkapto- CN - kyanid kyano- SCN - thiokyanatan thiokyanato- 23

Názvosloví komplexních sloučenin K 3 [Fe(CN) 6 ] [Cr(en) 3 ]Cl 3 [Pt(NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ] [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] [Ni(C) 4 ] Na[Co(C) 4 ] K 4 [Ni(CN) 4 ] hexakyanoželezitan tridraselný (draselný) chlorid tris(ethylendiamin)chromitý tetrachloroplatnatan tetraamminplatnatý komplex triammin-trichlorokobaltitý tetrakarbonyl niklu (nebo nikl) tetrakarbonylkobaltid(1-) sodný tetrakyanonikl(4-) tetradraselný 24

Stabilita komplexů Konstanta stability komplexu = rovnovážná konstanta tvorby Vysoká hodnota K = stabilní komplex 25

Stabilita komplexů Konstanta stability komplexu ML n 26

Stabilita komplexů Celková konstanta stability komplexu 27

Stabilita komplexů 28

Stabilita komplexů 29

Chelátový efekt logk = 8.61 [Ni(H 2 ) 6 ] 2+ + 6 NH 3 [Ni(NH 3 ) 6 ]2+ + 6 H 2 [Ni(H 2 ) 6 ] 2+ + 3 en logk = 18.28 [Ni(en) 3 ] 2+ + 6 H 2 ΔG = RT lnk = ΔH TΔS ΔH stejná pro obě reakce (Ni- Ni-N) ΔS vysoká pro chelataci, vzniká více částic 30

Cheláty, makrocykly, kryptáty Nobelova cena za chemii 1987 Donald J. Cram Jean-Marie Lehn Charles J. Pedersen 31

Cheláty, makrocykly, kryptáty EDTA kyselina ethylendiamintetraoctová CH CH HC N N CH N Co N Chelatační terapie Pb otravy Chelatometrie Rozpouští CaC 3 32

Cheláty, makrocykly, kryptáty Metaloporfyriny: M = Fe (hem, cytochrom c), Mg (chlorofyl), Co (B 12 ) R 9 R 8 R 1 R 7 R 2 N N R 12 M R 10 N N R 6 R 3 R 5 R 11 R 4 33

Hemoglobin 34

Cheláty, makrocykly, kryptáty Valinomycin 35

Tvary molekul a iontů Prvky hlavních skupin >>>> VSEPR Přechodné prvky >>>>>>>>> Teorie ligandového pole 36

Nejdůležitější tvary komplexních částic L L L L L M L L L M L L ktaedrické komplexy h Tetraedrické komplexy T d 37

Nejdůležitější tvary komplexních částic Tetraedrický 109 o 28' C.N. 4 Čtvercově planární 90 o C.N. 4 Trigonálně bipyramidální 120 o + 90 o C.N. 5 Čtvercově pyramidální 90 o C.N. 5 ktaedrický 90 o C.N. 6 38

Nejdůležitější tvary komplexních částic Koordinační číslo 2 Cu(I), Ag(I), Au(I), Hg(II) 180 o lineární [CuCl 2 ] - [Au(CN) 2 ] - Koordinační číslo 3 trigonálně planární [Cu(CN) 2 ] - [HgI 3 ] - CN CN Cu C N Cu C N Cu C N Cu C N 120 o CN CN n 39

Nejdůležitější tvary komplexních částic Koordinační číslo 5 Trigonálně bipyramidální Čtvercově pyramidální axiální ligandy apikální ligand 90 o 90 o 120 o ekvatoriální ligandy Tyto dvě struktury mají velmi podobnou energii bazální ligandy 40

Izomerie komplexních sloučenin Konstituční (strukturní) izomerie Vazebná Koordinační Ionizační Prostorová (stereo) izomerie Geometrická ptická 41

Konstituční (strukturní) izomerie Vazebná: SCN -, N 2-, CN - 2+ 2+ H 3 N H 3 N NH 3 NH 3 Co N NH 3 H 3 N H 3 N NH 3 NH 3 Co N NH 3 nitro- nitrito- 42

Konstituční (strukturní) izomerie Koordinační: [Pt(NH 3 ) 4 ][CuCl 4 ] [Cu(NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ] Ionizační: [Co(NH 3 ) 5 S 4 ]Br [Co(NH 3 ) 5 Br]S 4 43

Prostorová (stereo) izomerie Geometrická: cis-trans, diastereomery 44

Protinádorové léky H 3 N Cl Pt H 3 N Cl Cisplatin H 3 N H 3 N Pt Carboplatin H 3 N H 3 N Pt Nedaplatin H 2 N N H 2 Pt xaliplatin Neaktivní látky H 2 H 3 N Cl Cl N Pt Pt NH 3 NH Cl NH 2 45

Prostorová (stereo) izomerie Cisplatina = kancerostatikum H 2 N H N N H 3 N H H N N Pt N NH 3 NH H H H N N NH 2 P - H H DNA H P H H - 46

Prostorová (stereo) izomerie Geometrická: mer-fac, diastereomery fac A B mer A B A M B A M B A B B A S fac mer N S L S M L N M L L L N L 47

Prostorová (stereo) izomerie ptická: enanciomery 48

ptická: enanciomery Prostorová (stereo) izomerie Nemá S n 49

ptická rotace Nepolarizované světlo šíření vln s vektory el.pole v mnoha směrech Polarizované světlo filtrem vybrán jen jeden pticky aktivní látka stáčí rovinu polarizovaného světla o určitý úhel Měření úhlu stočení analyzátorem druhý filtr 50

Popis vazby v komplexech 1) VB 2) Teorie krystalového pole (CFT = Crystal Field Theory) 1929, Hans Bethe Čistě elektrostatické interakce mezi ligandy a kovem 3) Teorie ligandového pole (LFT = Ligand Field Theory) 1935, modifikace J. H. Van Vleck Podíl kovalence 4) M 51

Teorie ligandového pole 52

d-orbitaly v oktaedrickém poli ligandů 53

Rozštěpení d-hladin v h poli e g Destabilizace 0.6 Δ o t 2g Stabilizace 0.4 Δ o 54

Stabilizační energie ligandového pole (CFSE = Crystal Field Stabilization Energy ) Δ o Δ o Slabé pole Δ o < P (párovací energie) Vysokospinové komplexy Silné pole Δ o > P (párovací energie) Nízkospinové komplexy 55

Stabilizační energie ligandového pole Vysokospinové komplexy Nízkospinové komplexy Slabé pole Silné pole Δ o roste 56

Slabé pole Silné pole e CFSE e CFSE d 1 t 1 2g 1 0.4 Δ o t 1 2g 1 0.4 Δ o d 2 t 2 2g 2 0.8 Δ o t 2 2g 2 0.8 Δ o d 3 t 3 2g 3 1.2 Δ o t 3 2g 3 1.2 Δ o d 4 t 3 2g e 1 g 4 0.6 Δ o t 4 2g 2 1.6 Δ o d 5 t 3 2g e 2 g 5 0.0 Δ o t 5 2g 1 2.0 Δ o d 6 t 4 2g e 2 g 4 0.4 Δ o t 6 2g 0 2.4 Δ o d 7 t 5 2g e 2 g 3 0.8 Δ o t 6 2g e 1 g 1 1.8 Δ o d 8 t 6 2g e 2 g 2 1.2 Δ o t 6 2g e 2 g 2 1.2 Δ o CFSE = (n t 2g ) 0.4 Δ o (n e g ) 0.6 Δ o e = počet nepárových elektronů 57

Stabilizační energie ligandového pole d 0 d 5 d 10 58

Rozštěpení d-hladin v h poli e g 3/5Δ o 2/5Δ o 10Dq t 2g [Ti(H 2 ) 6 ] 3+ d 1 t 2g1 e g 0 t 2g e g 1 růžový 243 kj mol 1 (Δ o ) log ε 1.0 0.5 0.0 Frequency 20,300 cm -1 59

UV-vis spektrum [Ti(H 2 ) 6 ] 3+ 60

61

Rozštěpení d-hladin v T d poli t 2 2/5Δ t 3/5Δ t e Δ t = 4/9 Δ o T d komplexy jsou vždy vysokospinové žádný d-orbital nemířípřímo k ligandům (jako u h ) slabší interakce 62

d-orbitaly v tetraedrickém poli ligandů 63

Rozštěpení d-hladin v čtvercovém poli (d 8 ) Ni(CN) 4 2-,PdCl 4 2-, x2 -y2 x 2 -y2 b 1g Pt(NH 3 ) 4 2+,PtCl 4 2-, e g AuCl 4 - z 2 xy b 2g t 2g xy z 2 a 1g d 8 xz, yz xz, yz e g dtržení ligandů v ose z 64

18-ti elektronové pravidlo Cr(C) 6 Cr d 6 6x C 6x2 = 12 celkem 18 [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] Co d 9 3x NH 3 3x 2 = 6 3x Cl 3x 1 = 3 celkem 18 65

Vliv ligandů na vlastnosti komplexů 66

Vliv ligandů na vlastnosti komplexů 67

Faktory ovlivňující velikost rozštěpení ligandového pole Spektrochemická řada ligandů: I - < Br - < S 2- < SCN - < Cl - < N 3-, F - < H - < ox, 2- < H 2 < NCS - < py, NH 3 < en < bpy, phen < N 2- < CH 3-, C 6 H 5- < CN - < C Centrální atom: 3d < 4d < 5d 2+ < 3+ < 4+ Mn 2+ < Ni 2+ < Co 2+ < Fe 2+ < V 2+ < Fe 3+ < Co 3+ < Mn 3+ < Mo 3+ < Rh 3+ < Ru 3+ < Pd 4+ < Ir 3+ < Pt 4+ Typ koordinace 4/9 Δ = Δ t Síla a délka vazby M-L 68

Elektronické přechody Elektronický přechod 69

70

71

Popis vazby v komplexech pomocí M 3 x np 1x ns 5x (n 1) d rbitaly kovu SALCA rbitaly ligandů 72

Valenční orbitaly kovu z s p x p y p z d xy d xz d yz x y d x2-y2 d z2 73

e g t 1u Sigma vazby M-L a 1g 74

Nevazebné d-orbitaly t 2g Neexistuje žádná vhodná kombinace A ligandů 75

t 1u * (n+1)p t 1u a 1g * (n+1)s a 1g e g * nd e g,t 2g Δ o t 2g a 1g, e g, t 1u e g t 1u a 1g M ML 6 6L 76

(n+1)p * t 2 t 2 a 1 * (n+1)s a 1 t 2 * nd e, t 2 Δ t e a 1, t 2 a 1 t 2 M ML 4 4L(LGs) 77

(n+1)p a 2u,e u e u * a 1g * a 2u (n+1)s a 1g b 1g * a 1g nd e g,a 1g,b 1g,b 2g Δ b 2g,e g a 1g, e g, t 1u e u b 1g M ML 4 (D 4h ) 4L(LGs) a 1g 78

M při π-vazbě pπ-dπ R -, RS -, 2-, F -, Cl -, Br -, I -, R 2 N - dπ-dπ R 3 P, R 3 As, R 3 S C H H dπ-π* C, RNC, pyridin, CN -, N 2, N 2 -, ethylen dπ-σ* H 2, R 3 P, alkany 79

LUM Volný e pár na C HM Volný e pár na 80 C

81

Ligandy s pi orbitaly Pi baze Pi kyselina 82

Zpětná pi donace M C Sigma donace M C 83

Jahn-Tellerova distorze Degenerované hladiny Částečně obsazené Nelineární molekuly δ 1 δ 1 Degenerace se odstraní Δ 0 deformací Δ 0 Δ 0 δ 2 84

85

Kinetika τ (s) H 2 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 + + K Rb Na+ Cs Li + + Metal ion Ir Rh Cr Ru 3+ 3+ 3+ 3+ Ru 2+ Be 2+ 3+ 3+ At Fe Ga V 3+ 3+ Ni Mg Ti 2+ 3+ 3+ In Tm Yb 3+ 3+ 2+ 2+ Fe V 2+ 2+ Co Mn Ca Er 2+ 3+ 2+ Sr Ba Ho 3+ Cr 2+ 2+ Dy Tb Gd Cu 2+ 3+ 3+ 3+ 2+ Pt 2+ Pd 2+ 2+ 2+ Zn Cd Hg 2+ -10-8 -6-4 -2 0 2 4 6 8 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1 k H 2 (s ) 86

Mechanismy reakcí Mechanismus Disociativní (D) W(C) 6 W(C) + 5 C W(C) + 5 PPh 3 W(C) 5 (PPh 3 ) Asociativní (A) [Ni(CN) 4 ] 2- + 14 CN - [Ni(CN) 4 ( 14 CN) ] 3- [Ni(CN) 4 ( 14 CN) ] 3- [Ni(CN) 3 ( 14 CN) ] 2- + CN - 87

Trans-zeslabení: schopnost ligandu zeslabit vazbu k jinému ligandu v trans poloze Trans-efekt: schopnost ligandu urychlit substituci jiného ligandu v trans poloze 88

Mechanismy reakcí Výměnný (I) meziprodukt ML n + Y MYL n-1 + L 89

Magnetické vlastnosti komplexů χ = M H Magnetická susceptibilita M = magnetizace H = intenzita mg pole χ Molární magnetická susceptibilita M = χ M ρ w χ N A M = 2 μ = 4 kt C T Magnetický moment ( S + 1) = n( 2) μ = 2 S n + 90

Magnetické vlastnosti komplexů 91