Komplekse forbindelser: Teori, egenskaber og anvendelser

DEL 4.
EMNE 1-4. Kompleksforbindelser.
TEORI http://www.alhimik.ru/compl_soed/gl_1.htm

SPØRGSMÅL OG OPGAVER TIL SELVTEST AF FORBEREDELSE TIL UNDERVISNING:

1. Definer kompleksforbindelser. Hvad adskiller dem fra dobbelt salte, og hvad har de til fælles?

2. Skriv formler for kompleksforbindelser baseret på deres navne: ammoniumdihydroxotetrachloroplatin(IV), triammintonitro-cobalt(III), og giv deres karakteristika; angiv den indre og ydre koordinationelle sfære; central ion og dens oxidationstrin; ligander, deres antal og denticitet; arten af bindingerne. Skriv dissociationsligningen i vandig opløsning og udtrykket for stabilitetskonstanten.

3. Generelle egenskaber ved kompleksforbindelser, dissociation, kompleksers stabilitet, kemiske egenskaber ved komplekser.

4. Hvordan karakteriseres kompleksers reaktivitet ud fra termodynamiske og kinetiske perspektiver?

5. Hvilke aminokomplekser vil være mere stabile end tetraamminkobber(II), og hvilke vil være mindre stabile?

6. Giv eksempler på makrocykliske komplekser dannet af alkaliemetallioner; ioner af d-elementer.

7. Hvilket kriterium bruges til at klassificere komplekser som chelater? Giv eksempler på chelaterede og ikke-chelaterede kompleksforbindelser.

8. Giv et eksempel på et glycinat-kompleks og definer interne komplekse forbindelser. Skriv den strukturelle formel for magnesiumkompleks med etylen-diamintetraacetat i natriumform.

9. Giv et skematisk strukturelt fragment af et polynukleært kompleks.

10. Definer polynukleære, heteronukleære og heterovalente komplekser. Overgangsmetallernes rolle i deres dannelse. Biologisk betydning af disse komponenter.

11. Hvilke typer kemiske bindinger findes i kompleksforbindelser?

12. Nævn de vigtigste typer af hybridisering af atomorbitaler, der kan forekomme ved centralatomet i komplekset. Hvad er kompleksets geometri afhængig af hybridiseringstypen?

13. Sammenlign evnen til kompleksdannelse og placeringen af s-, p- og d-blokkelementernes atomstruktur i forhold til komplekskemi.

14. Definer kompleksoner og kompleksonater. Giv eksempler på de mest anvendte i biologi og medicin. Giv de termodynamiske principper bag chelationsterapi. Anvendelse af kompleksonater til neutralisering og eliminering af xenobiotika fra kroppen.

15. Overvej de vigtigste tilfælde af forstyrrelse af metal-ligand-homøostase i menneskekroppen.

16. Giv eksempler på biokompleksforbindelser, der indeholder jern, kobolt, zink.

17. Eksempler på konkurrerende processer med deltagelse af hæmoglobin.

18. Rolle af metalioner i enzymer.

19. Forklar, hvorfor kobolt i komplekser med komplekse ligander (polydentat) har en mere stabil oxidationstilstand på +3, mens den i almindelige salte som halogenider, sulfater og nitrater har oxidationstilstanden +2?

20. Kobber kan have oxidationstrin +1 og +2. Kan kobber katalysere reaktioner med elektronoverførsel?

21. Kan zink katalysere oxidation-reduktionsreaktioner?

22. Hvad er mekanismen bag kviksølv som gift?

23. Angiv syre og base i reaktionen: AgNO3 + 2NH3 = [Ag(NH3)2]NO3.

24. Forklar, hvorfor kalium-natriumsalt af hydroxyethyliden-difosforsyre anvendes som lægemiddel frem for OEDP.

25. Hvordan transporteres elektroner i kroppen ved hjælp af metalioner i biokompleksforbindelser?

TESTOPGAVER

1. Oxidationstrinnet for den centrale atom i den komplekse ion [Ni(H2O)4(CO3)2]2- er:
   a) -4;
   b) +2;
   c) -2;
   d) +4.

2. Den mest stabile komplekse ion:
   a) [HgCl4]2-, Kf = 8,5x10^-15;
   b) [HgI4]2-, Kf = 1,5x10^-30;
   c) [Hg(CN)4]2-, Kf = 4x10^-42;
   d) [HgBr4]2-, Kf = 1x10^-21.

3. I opløsning findes 0,1 mol af forbindelsen PtCl4 • 4NH3. Når den reagerer med AgNO3, dannes 0,2 mol AgCl. Angiv koordinationsformlen for den oprindelige substans:
   a) [PtCl3(NH3)4]Cl;
   b) [PtCl(NH3)4]Cl3;
   c) [PtCl2(NH3)4]Cl2;
   d) [Pt(NH3)4]Cl4.

4. Hvilken form har de komplekser, der dannes ved sp3d2-hybridisering?

1. tetraedrisk;

2. kvadratisk;

3. oktaedrisk;

4. trigonal bipyramidal;

5. lineær.

5. Find formlen for forbindelsen pentaamminchloridkobolt(III) sulfat:
   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. Hvilke ligander er polydentate?
   a) Cl-;
   b) H2O;
   c) etylen-diamin;
   d) NH3;
   e) SCN-.

7. Kompleksdannere er:
   a) atomer, der donerer elektronpar;
   b) ioner, der accepterer elektronpar;
   c) atomer og ioner, der accepterer elektronpar;
   d) atomer og ioner, der donerer elektronpar.

8. De elementer, der har den laveste kompleksdannelsesevne, er:
   a) s;
   b) p;
   c) d;
   d) f.

9. Ligander er:
   a) molekyler, der donerer elektronpar;
   b) ioner, der accepterer elektronpar;
   c) molekyler og ioner, der donerer elektronpar;
   d) molekyler og ioner, der accepterer elektronpar.

10. Bindingen i den indre koordinationelle sfære af et kompleks er:
    a) kovalent udvekslingsbinding;
    b) kovalent donor-acceptor binding;
    c) ionbinding;
    d) hydrogenbinding.

11. Den bedste kompleksdanner vil være:
    a) Mg2+;
    b) Cr2+;
    c) Al3+;
    d) Cr3+.

12. Hvilke atomer er typisk involveret i koordinationen af ligander med metaller i biokomplekser?
    a) O, N;
    b) O, S, P;
    c) H, O, P;
    d) N, S, P.

13. I hæmoglobin er oxidationstrinnet af jern:
    a) +3;
    b) +2;
    c) 0;
    d) +6.