«11C» Komplexverbindungen «PDF», «POD»

0.1 ↑ Komplexverbindungen

Versuch: CuSO_4$CuS{O}_4$ wird in verschiedenen Lösungsmitteln gelöst.

Hypothese: Der Farbwechsel bei gesättigtem Kochsalz als Lösungsmittel beruht nicht auf einer Redoxreaktion oder einer Protolyse. Die Cu^{2+}$C{u}^{2+}$-Ionen reagieren offenbar mit den Teilchen des Lösungsmittels.

Versuch: Leitfähigkeitsmessung

Beobachtung: Die Lösung wird grün. Die Stromstärke (als Maß der Leitfähigkeit) sinkt.

Erklärung: Cu^{2+} + 4Cl^- \rightleftharpoons \left[CuCl_4\right]^{2-}$C{u}^{2+}+4C{l}^{-}\rightleftharpoons {\left[CuC{l}_4\right]}^{2-}$ (dabei ist Cu$Cu$ das Zentralatom und Cl_4$C{l}_4$ sind die Liganden)

0.1.1 ↑ Bau und Benennung von Komplexen

\left[CuCl_4\right]^{2-}${\left[CuC{l}_4\right]}^{2-}$

Koordinationszahl (KoZ): 4

Tetrachlorocuprat(II)ion

\left[Fe\left(CN\right)_6\right]^{4-}${\left[Fe{\left(CN\right)}_6\right]}^{4-}$

Hexacyanoferrat(II)ion

K_3\left[Fe\left(CN\right)_6\right]$K_3\left[Fe{\left(CN\right)}_6\right]$

Kaliumhexacyanoferrat(III)

Li_3 \left[Ag F_4\right]$L{i}_3\left[Ag{F}_4\right]$

Lithiumtetrafluoroargentat(I)

Na\left[Au\left(CN\right)_2\right]$Na\left[Au{\left(CN\right)}_2\right]$

Natriumdicyanoaurat(I)

\left(NH_4\right)_2 \left[Cd \left(SCN\right)_4\right]${\left(N{H}_4\right)}_2\left[Cd{\left(SCN\right)}_4\right]$

Ammoniumtetrathiocyanatocadmat(II)

0.1.2 ↑ Die koordinierte Bindung

0.1.2.1 ↑ Eigenschaften von Liganden

• neutral: H - \overline{\underline{O}} - H$H-\overline{\underset{¯}{O}}-H$, \begin{array}{c}H-\overline{N}-H\\|\\H\end{array}$\begin{array}{c}\hfill H-\overline{N}-H\hfill \\ \hfill \mid \hfill \\ \hfill H\hfill \end{array}$

• Anionen: |\overline{\underline{Cl}}|^-$\mid \overline{\underset{¯}{Cl}}{\mid }^{-}$, \left[|\overline{\underline{S}}-C\equiv{}N|\right]^-${\left[\mid \overline{\underset{¯}{S}}-C\equiv N\mid \right]}^{-}$, \left[|C\equiv{}N|\right]^-${\left[\mid C\equiv N\mid \right]}^{-}$

Alle Liganden besitzen mindestens ein freies Elektronenpaar.

0.1.2.2 ↑ Eigenschaften von Zentralatomen

• Immer Metallkationen: Fe^{3+}$F{e}^{3+}$, Fe^{2+}$F{e}^{2+}$, Al^{3+}$A{l}^{3+}$

• Häufig in "ungünstigen" Oxidationsstufen!

Beispiele:

\left[Al \left(OH\right)_4\right]^-${\left[Al{\left(OH\right)}_4\right]}^{-}$

10 e^- + 8 e^- = 18 e^-$10e^{-}+8e^{-}=18e^{-}$ (Ar$Ar$)

\left[Cu \left(CN\right)_4\right]^-${\left[Cu{\left(CN\right)}_4\right]}^{-}$

28e^- + 8e^- = 36e^-$28e^{-}+8e^{-}=36e^{-}$ (Kr$Kr$)

0.1.3 ↑ Anwendung und Bedeutung von Komplexen

Beispiele:

• Cyanidlaugerei

  4Au + 8NaCN + 2H_2O + O_2 \rightleftharpoons 4Na\left[Au\left(CN\right)_2\right] + 4NaOH$4Au+8NaCN+2H_{2}O+O_2\rightleftharpoons 4Na\left[Au{\left(CN\right)}_2\right]+4NaOH$

  Danach wird Gold mit Zink reduziert: 2Na\left[Au\left(CN\right)_2\right] + Zn \rightleftharpoons Na_2\left[Zn\left(CN\right)_4\right] + 2Au$2Na\left[Au{\left(CN\right)}_2\right]+Zn\rightleftharpoons N{a}_2\left[Zn{\left(CN\right)}_4\right]+2Au$

  Problem: Cyanidhaltige Abfälle in großen Mengen (hoch giftig)

• Färben von Textilfasern über Cr^{3+}$C{r}^{3+}$-Komplexe

• Medizin: "Cis-Platin" (Krebstherapeutikum)

  \left[\begin{array}{ccccc}|\overline{\underline{Cl}}|^-&&&&NH_3\\&\backslash&&/&\\&&Pt^{2+}&&\\&/&&\backslash&\\|\overline{\underline{Cl}}|^-&&&&NH_3\end{array}\right]^0${\left[\begin{array}{ccccc}\hfill \mid \overline{\underset{¯}{Cl}}{\mid }^{-}\hfill & \hfill \hfill & \hfill \hfill & \hfill \hfill & \hfill N{H}_3\hfill \\ \hfill \hfill & \hfill \setminus \hfill & \hfill \hfill & \hfill ∕\hfill & \hfill \hfill \\ \hfill \hfill & \hfill \hfill & \hfill P{t}^{2+}\hfill & \hfill \hfill & \hfill \hfill \\ \hfill \hfill & \hfill ∕\hfill & \hfill \hfill & \hfill \setminus \hfill & \hfill \hfill \\ \hfill \mid \overline{\underset{¯}{Cl}}{\mid }^{-}\hfill & \hfill \hfill & \hfill \hfill & \hfill \hfill & \hfill N{H}_3\hfill \end{array}\right]}^0$