V Cu2+-Lösung wird mit NH3 versetzt
Cu2+ + 4 NH3 → [Cu(NH3)4]2+ (Komplexverbindung)
- Komplexverbindung:
- Eine Komplexverbindung besteht aus mehreren Atomen, Ionen, oder Molekülen. Sie besteht also aus einem Zentralatom(Z), das vonLiganden (L) umgeben ist. Die Koordinationszahl(X) gibt dabei die Gesamtzahl der Liganden an.
Die Allg. Summenformel für Komplexe lautet dann:
Bindungsverhältnisse:
Heterogene Spaltung
Das Zentralatom (Lewis-Säure → Elektronenpaarakzeptor) ist meist ein Kation das häufig von Übergangsmetallen gebildet wird. Die Liganden (Lewis-Base → Elektronenpaardonator) liefern in Komplexverbindungen die Elektronen für die Verbindung zwischen Ligand und Zentralatom
Dative (koordinative) Bindung:
→ Beim Versuch diese Bindung zu Spalten kommt es zu einer heterolytischen Spaltung.
[Fe(CN)6]4-
[Ni(CN)4]2-
[Cu(CN)4]2-
[Cu(CN)4]
Nomenklaturen der Komplexverbindungen
| Liganden | Zentralatome | Name | |
|---|---|---|---|
| F-, Cl- | fluro, chloro | Pb | Blei (Plumbum) |
| Br-, I- | bromo, iodo | Fe | Eisen (Ferrum) |
| CN- | cyano | Cu | Kuper (Cuprum) |
| SCN | tiocyanato | Ni | Nickel (Nicolum) |
| S2O32- | tiosulfato | Hg | Quecksilber (hydrargyrum) |
| OH- | hydroxo | Ag | Silber (Argentum) |
| H2O | aqua | Zn | Zink (Zincum) |
| NH3 | ammin | Sn | Zinn (Stannum) |
| CO | carbonyl | ||
| Zahlen |
|---|
2. Geometrie von Komplexverbindungen
Die Koordinationszahl wird durch die Größe, Ladung und durch den Raumbedarf der Liganden bestimmt.
| KZ | Geometrie | Beispiel: |
|---|---|---|
| 2 | linear | - |
| 4 | sp3→ tetraedrisch | Ni(Cl)42- |
| dsp2→ quadratisch planar | Ni(CN)42- (starker Ligand) | |
| 6 | d2sp3→ oktaedrisch | Fe(CN)63- |
| schwache Liganden | starke Liganden |
|---|---|
| Cl-, NH3, I-, H2O | CO, CN- |
[Ar] 4s 
3d 
4p
Cl- sp3 = tetraedrisch
Es dürfen bei schwachen Liganden NIEMALS einzelne Elektronen hinzugefügt werden.
NiCN
[Ar] 4s 3d 
4p
dsp2 = quadratisch planar
3. Ligandenaustauschreaktionen
V Zu einer Eisen(II)salzlösung wird NH4SCN (Ammoniumziocyanat) hinzugefügt.
B Blutrote Farbe
A [Fe(H2O)6]3+ + 3 SCN- → [Fe(H2O)3SCN3] + H2O
Bei der Ligandenaustauschreaktion wird der schwächere Ligand durch den stärkeren Liganden ausgetauscht. Es bildet sich somit der stärkere Komplex.
4. Chelatkomplexe
Wenn mehr als ein Atom eines Moleküls mit dem Metall eine koordinative Bindung eingeht spricht man bei diesem Liganden von einem Chelatliganden oder von einem mehrzähnigem Liganden.
Beispiel:
Zweizahniger Ligand, Ethylendiamin (1, 2 Bioethan)
Beispiel: [Cu(ED)2]2+(Ethylendiamin)
Anwendungen der Komplexverbindungen:
- Cyanitlaugerei:
Die Goldgewinnung läuft meist über Cyanitlaugerei bei der die Bildung eines Gold-Cyanitkomplexes ausgenutzt wird, um das Gold von anderen Metallen zu trennen.
2 Au + H2O + 0, 5 O2 + 4 KCN → 2K[Au(CN)2] + 2KOH
2 K[Au(CN)2] + Zn → K2[Zn(CN4)] + 2 Au - Cyanit als Gift:
Hämoglobin: Sauerstoff ist schwächer als Cyanit - Katalysen:
Komplexverbindungen als Katalysatoren (z.B.: Wackerverfahren) - Komplexe in der Natur:
Spurenelemente → kommen in Komplexen vor
Hämoglobin; Chlorophyll; Vitamin B12 (in Fleisch)
Material
Quellen:
Nomenklaturbilder