Komplexní sloučeniny: teorie, příklady, testové úlohy a biologický význam

ČÁST 4.
TÉMA 1-4. Komplexní sloučeniny.
TEORIE http://www.alhimik.ru/compl_soed/gl_1.htm

1. Definujte komplexní sloučeniny. Jaký je jejich rozdíl od dvojitých solí a co mají společného?

2. Sestavte vzorce komplexních sloučenin podle jejich názvů: amonium dihydroxy-tetrachloroplatinat (IV), triammintrinitrokobalt (III), uveďte jejich charakteristiku; určete vnitřní a vnější koordinační sféru; centrální iont a jeho oxidační stupeň; ligandy, jejich počet a denticita; povahu vazeb. Napište rovnici disociace ve vodném roztoku a výraz pro konstantu stability.

3. Obecné vlastnosti komplexních sloučenin, disociace, stabilita komplexů, chemické vlastnosti komplexů.

4. Jak se reaktivita komplexů charakterizuje z termodynamických a kinetických hledisek?

5. Které aminokomplexy budou stabilnější než tetraaminmĕď (II) a které méně stabilní?

6. Uveďte příklady makrocyklických komplexů tvořených ionty alkalických kovů; ionty d-prvkov.

7. Podle jakého kritéria jsou komplexy považovány za chelatové? Uveďte příklady chelatových a nechelatových komplexních sloučenin.

8. Na příkladu glycinate mědi definujte intrakomplexní sloučeniny. Napište strukturální vzorec komplexonátu hořčíku s ethylendiamintetraoctovou kyselinou ve formě sodíkové soli.

9. Uveďte schématicky strukturální fragment nějakého polynukleárního komplexu.

10. Definujte polynukleární, heteronukleární a heterovalentní komplexy. Úloha přechodných kovů při jejich tvorbě. Biologická role těchto složek.

11. Jaké typy chemických vazeb se vyskytují v komplexních sloučeninách?

12. Vyjmenujte hlavní typy hybridizace atomových orbitalů, které mohou vzniknout u centrálního atomu v komplexu. Jaká je geometrie komplexu v závislosti na typu hybridizace?

13. Na základě elektronového uspořádání atomů prvků s-, p- a d-bloku porovnejte schopnost tvořit komplexy a jejich místo v chemii komplexů.

14. Definujte komplexony a komplexonáty. Uveďte příklady nejvíce používané v biologii a medicíně. Uveďte termodynamické principy, na nichž je založena chelatová terapie. Použití komplexonátů pro neutralizaci a eliminaci xenobiotik z organismu.

15. Prozkoumejte hlavní případy porušení metaloligandového homeostázy v lidském organismu.

16. Uveďte příklady biokomplexních sloučenin obsahujících železo, kobalt, zinek.

17. Příklady konkurenčních procesů s účastí hemoglobinu.

18. Úloha iontů kovů v enzymu.

19. Vysvětlete, proč je pro kobalt v komplexech se složitými ligandy (polidentátními) stabilnější oxidační stupeň +3, zatímco v běžných solech, jako jsou halogenidy, sulfáty, nitrát, je oxidační stupeň +2?

20. Pro měď jsou charakteristické oxidační stupně +1 a +2. Může měď katalyzovat reakce s přenosem elektronů?

21. Může zinek katalyzovat oxidačně-redukční reakce?

22. Jaký je mechanismus působení rtuti jako jedu?

23. Uveďte kyselinu a zásadu v reakci: AgNO3 + 2NH3 = [Ag(NH3)2]NO3.

24. Vysvětlete, proč se jako lék používá draselná-sodíková sůl hydroxye-tylidendifosfonové kyseliny, a ne OEDF.

25. Jakým způsobem se pomocí iontů kovů, které jsou součástí biokomplexních sloučenin, uskutečňuje transport elektronů v organismu?

TESTOVÉ ÚLOHY

1. Oxidační stupeň centrálního atomu v komplexním iontu [Ni(H2O)4(CO3)2]2- je:

a) -4;
b) +2;

c) -2;
d) +4.

2. Nejstabilnější komplexní iont:
   a) [HgCl4]2-, Kd = 8,5x10-15;
   b) [HgI4]2-, Kd = 1,5x10-30;
   c) [Hg(CN)4]2-, Kd = 4x10-42;
   d) [HgBr4]2-, Kd = 1x10-21.

3. V roztoku je 0,1 mol sloučeniny PtCl4 • 4NH3. Reaguje s AgNO3, vytváří 0,2 mol sraženiny AgCl. Přiřaďte původní látce koordinační vzorec:
   a) [PtCl3(NH3)4]Cl;
   b) [PtCl(NH3)4]Cl3;
   c) [PtCl2(NH3)4]Cl2;
   d) [Pt(NH3)4]Cl4.

4. Jaký tvar mají komplexy, které vznikají při sp3d2-hybridizaci?

1. tetraedr;

2. čtverec;

3. oktaedr;

4. trojúhelníková bipyramida;

5. lineární.

5. Vyberte vzorec pro sloučeninu pentaamminchloridkobalt (III) sulfát:

a) Na3[Co(NO2)6];
b) [CoCl2(NH3)4]Cl;
c) K2[Co(SCN)4];
d) [CoCl(NH3)5]SO4;
e) [Co(H2O)6]Cl3.

6. Které ligandy jsou polidentátní?

a) Cl-;
b) H2O;
c) ethylendiamin;
d) NH3;
e) SCN-.

7. Tvořitelé komplexů jsou:
   a) atomy-dárci elektronových párů;
   b) ionty-akceptory elektronových párů;
   c) atomy- a ionty-akceptory elektronových párů;
   d) atomy- a ionty-dárci elektronových párů.

8. Nejmenší schopnost tvořit komplexy mají prvky:
   a) s;
   b) p;
   c) d;
   d) f.

9. Ligandy jsou:
   a) molekuly-dárci elektronových párů;
   b) ionty-akceptory elektronových párů;
   c) molekuly- a ionty-dárci elektronových párů;
   d) molekuly- a ionty-akceptory elektronových párů.

10. Vazba ve vnitřní koordinační sféře komplexu:
    a) kovalentní výměnná;
    b) kovalentní donorno-akceptorová;
    c) iontová;
    d) vodíková.

11. Nejlepším tvořitelem komplexů bude:

a) Mg2+;
b) Cr2+;
c) Al3+;
d) Cr3+.

12. Přes které atomy obvykle probíhá koordinace ligandů s kovy v biokomplexech?

a) O, N;
b) O, S, P;
c) H, O, P;
d) N, S, P.

13. V hemoglobinu je oxidační stupeň železa:

a) +3;
b) +2;
c) 0;
d) +6.