Komplexverbindungen

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:

Komplexverbindungen

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

Nomenklatur der Komplexverbindungen
LigandenZentralatome 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
[COCl4]2- Tetrachlorocolbatat (II) 1 mono-
[Al(OH)4]- Tetrahydroxoaluminat (III) 2 di-
[Cu(NH3)4]2+ Tetraaminkupfer (II) 3 tri-
[Ni(CO)4] Tetracarbonylnickel 4 tetra-
5 penta-
6 hexa-
7 hepta-
8 okta-
Nomenklatur der Komplexverbindungen

2. Geometrie von Komplexverbindungen

Die Koordinationszahl wird durch die Größe, Ladung und durch den Raumbedarf der Liganden bestimmt.

KZGeometrieBeispiel:
2 linear -
4 sp3→ tetraedrisch Ni(Cl)42-
dsp2→ quadratisch planar Ni(CN)42- (starker Ligand)
6 d2sp3→ oktaedrisch Fe(CN)63-
schwache Ligandenstarke Liganden
Cl-, NH3, I-, H2O CO, CN-

[Ar] 4s Kästchen 3d KästchenKästchenKästchenKästchenKästchen 4p KästchenKästchenKästchen

Cl- sp3 = tetraedrisch

Es dürfen bei schwachen Liganden NIEMALS einzelne Elektronen hinzugefügt werden.

NiCN

[Ar] 4s Kästchen 3d KästchenKästchenKästchenKästchenKästchen 4p KästchenKästchenKästchen

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:

Ethylendiamin

Zweizahniger Ligand, Ethylendiamin (1, 2 Bioethan)

Beispiel: [Cu(ED)2]2+(Ethylendiamin)

Anwendungen der Komplexverbindungen:

Material

Quellen:
Nomenklaturbilder