Разработка урока "Комплексные соединения"

Комплексные соединения

Цель урока: сформировать у учащихся представление о комплексных соединениях, продолжить работу по развитию умения составления формул химических соединений; воспитание трудолюбия.

Тип урока: усвоение новых знаний, урок-лекция.

Организационный этап

Приветствие, подготовка учащихся к уроку.

Актуализация опорных знаний, дать определения понятий:

- ковалентная связь

- катионы, анионы

- соли с точки зрения ТЭД

Сообщение темы и цели урока

Изучение новых знаний

Теорию комплексных (координационных) соединений разработал в 1893 г. швейцарский химик А. Вернер.

Состав комплексных соединений

Например: в Na₃[AlF₆]

ион Al³⁺ - комплексообразователь,

ионы F^- - лиганды,

координац. число = 6,

[AlF₆]^3- – внутренняя сфера (комплексный ион)

Заряд комп. иона = .

Например: [AlF₆]^х ; х= +3 + 6*(-1) = -3

Если лиганды – нейтральные молекулы, то Заряд комп. иона = заряду иона-комплексообразователя.

[Ag⁺(NH₃)₂⁰]^x; х=+1+0*2=+1

Na⁺ - внешняя сфера

Номенклатура комплексных соединений

Название = анион (именит. падеж) + катион (род. падеж)

Соединения с комплексными катионами

Лиганды – нейтральные молекулы H₂O - аква и NH₃ – амин

В названии катионного комплекса:

- перечисляют лиганды, их число – греческими числительными слитно с названием гиганда;

- указывают комплексообразователь (русское название элемента в родительном падеже) и его с.о. слитно с названием:

[Al(H₂O)₆]Cl₃ [Cu(NH₃)₄]SO₄

Хлорид сульфат

гексаакваалюминия (III) тетраамминмеди (II)

Комплексные соединения – аквакомплексы и аммиакаты.

Соединения с комплексными анионами

Лиганды – анионы (отриц. Заряженные ионы)

В названии анионного комплекса:

- перечисляют лиганды – название соответствующего аниона + соединительная буква О:

F^- - фторо, OH^- - гидроксо, Cl^- - хлоро, CN^- - циано.

- указывают комплексообразователь и с.о. слитно с названием (корень латинского названия элемента + суффикс -ат): Al –алюминат, Cr – хромат, Fe – феррат Cu - купрат Ag - аргентат Au - аурат Hg - меркурат Zn – цинкат

- называют ионы внешней сферы в родительном падеже:

Na₃[AlF₆] гексафтороалюминат натрия

В состав комплексного аниона могут входить и нейтральные молекулы, например ион тетрагидроксодиакваалюминат(III) образуется в избытке щелочи:

Алгоритм составления формулы комплексного соединения

- найти комплексообразователь и определить его заряд (с.о.);

- определить координац. число – удвоить заряд комплексообразователя;

- найти лиганды;

- составить формулу комплексного иона (внешней сферы) и определить его заряд;

- найти в исходных веществах ионы внешней сферы (они нейтрализуют заряд комплексного иона

Например,

ZnCl₂ + 2HCl = H₂[ZnCl₄] –тетрахлороцинкат (II) водорода, «травленая» кислота, используют для пайки.

Механизм образования комплексных соединений

Есть три теории. Две изучают в высшей школе.

Третья теория - Лиганды – доноры электронов, комплексообразователь – акцептор. Донорно-акцепторное взаимодействие неподеленных пар лигандов и свободных орбиталей иона-комплексообразователя.

Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ гидроксид тетраамминмеди (II)

При образовании связей доноры электронов – молекулы аммиака, т.к. у азота есть неподеленная пара электронов

Акцепторы электронов – Cu²⁺, которые предоставляют свободные орбитали 4s и 4p. Все 4 связи Cu-N равноценны, координационное число меди = 4.

Итак, комплексные соединения – соединения, которые содержат хотя бы одну ковалентную связь, образованную по донорно-акцепторному механизму.

Диссоциация комплексных соединений

Классификация комплексных соединений По знаку электрического заряда комплекса:

1) Катионные – имеют комплексный катион. [Ag(NH₃)₂]OH - гидроксид диамминсеребра (1)

2) Анионные – имеют комплексный анион.K₄[Fe(CN)₆]— гексацианоферрат(III) калия

3) Нейтральные – внутренняя сфера нейтральная. [Ni(CO)₄] тетракарбонилникель

Значение комплексных соединений

• В аналитической химии.

• В металлургии (для получения золота, платины, урана).

• В качестве красителей, дающих прочные покрытия.

• Их используют для очистки природных и сточных вод.

• Комплексными соединениями являются два вещества, без которых невозможна жизнь на земле животных и растений.

Двойные соли: металл + металл + кислотный остаток. Двойные соли называют, начиная с кислотного остатка и называют металлы образующие соль по порядку.

Домашнее задание: §10, №1-6 (эл)