Composti di coordinazione: teoria, esercizi e applicazioni biochimiche

PARTE 4.
TEMA 1-4. Composti complessi.
TEORIA http://www.alhimik.ru/compl_soed/gl_1.htm

1. Definire i composti complessi. In che cosa si differenziano dai sali doppi e cosa hanno in comune?

2. Scrivere le formule dei composti complessi a partire dal loro nome: ammonio diidrossotetrachloroplatinat (IV), triammine-trinitrocobalto (III), fornire una loro descrizione; indicare la sfera di coordinazione interna ed esterna; ione centrale e il suo stato di ossidazione; ligandi, il loro numero e la denticità; natura dei legami. Scrivere l'equazione di dissociazione in soluzione acquosa e l'espressione per la costante di stabilità.

3. Proprietà generali dei composti complessi, dissociazione, stabilità dei complessi, proprietà chimiche dei complessi.

4. Come viene caratterizzata la reattività dei complessi dal punto di vista termodinamico e cinetico?

5. Quali amminocomplessi saranno più stabili del tetrammino-rame (II), e quali meno stabili?

6. Fornire esempi di complessi macro ciclici formati da ioni di metalli alcalini; ioni di elementi d.

7. Su quale criterio vengono classificati i complessi come chelati? Fornire esempi di composti complessi chelati e non chelati.

8. Usando l'esempio del glicinato di rame, definire i composti intercomplessi. Scrivere la formula strutturale del complessato di magnesio con acido etilendiamintetraacetico nella forma sodica.

9. Rappresentare schematicamente un frammento strutturale di un complesso polinucleare.

10. Definire i complessi polinucleari, eteronucleari e eterovalenzi. Il ruolo dei metalli di transizione nella loro formazione. Ruolo biologico di questi composti.

11. Quali tipi di legame chimico si trovano nei composti complessi?

12. Elencare i principali tipi di ibridazione delle orbite atomiche che possono verificarsi nell'atomo centrale di un complesso. Qual è la geometria del complesso in base al tipo di ibridazione?

13. Sulla base della struttura elettronica degli atomi degli elementi dei blocchi s, p e d, confrontare la loro capacità di formare complessi e la loro posizione nella chimica dei complessi.

14. Definire i complessanti e i complessati. Fornire esempi di quelli più usati in biologia e medicina. Fornire i principi termodinamici su cui si basa la chelazione terapeutica. Applicazione dei complessati per neutralizzare e eliminare i xenobiotici dal corpo.

15. Considerare i principali casi di alterazione dell'omeostasi metallo-ligando nel corpo umano.

16. Fornire esempi di composti biocomplessi contenenti ferro, cobalto e zinco.

17. Esempi di processi concorrenti che coinvolgono l'emoglobina.

18. Il ruolo degli ioni metallici negli enzimi.

19. Spiegare perché per il cobalto nei complessi con leganti complessi (polidentati) è più stabile lo stato di ossidazione +3, mentre nei sali semplici come alogenuri, solfati, nitrati è più stabile lo stato di ossidazione +2.

20. Il rame ha stati di ossidazione +1 e +2. Può il rame catalizzare reazioni di trasferimento elettronico?

21. Può lo zinco catalizzare reazioni redox?

22. Qual è il meccanismo di azione del mercurio come veleno?

23. Indicare l'acido e la base nella reazione: AgNO3 + 2NH3 = [Ag(NH3)2]NO3.

24. Spiegare perché viene utilizzato come farmaco il sale sodio-potassio dell'acido idrossietilidenofosfonico e non l'EDTA.

25. Come viene effettuato il trasporto degli elettroni nel corpo utilizzando gli ioni metallici nei composti biocomplessi?

ESERCIZI A RISPOSTA MULTIPLA

1. Lo stato di ossidazione dell'atomo centrale nel complesso ionico [Ni(H2O)4(CO3)2]2- è:
   a) -4;
   b) +2;
   c) -2;
   d) +4.

2. Il complesso ionico più stabile è:
   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. Una soluzione contiene 0,1 mole di PtCl4 • 4NH3. Reagendo con AgNO3, si forma 0,2 mole di precipitato AgCl. Qual è la formula di coordinazione della sostanza iniziale?
   a) [PtCl3(NH3)4]Cl;
   b) [PtCl(NH3)4]Cl3;
   c) [PtCl2(NH3)4]Cl2;
   d) [Pt(NH3)4]Cl4.

4. Che forma hanno i complessi formati dall'ibridazione sp3d2?

1. tetraedrica;

2. quadrata;

3. octaedrica;

4. bipiramidale trigonometrica;

5. lineare.

5. Scegli la formula per il composto pentaamminoclorocobalto (III) solfato:
   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. Quali ligandi sono polidentati?
   a) Cl-;
   b) H2O;
   c) etilendiammina;
   d) NH3;
   e) SCN-.

7. I formatori di complessi sono:
   a) atomi-donatori di coppie elettroniche;
   b) ioni-accettori di coppie elettroniche;
   c) atomi e ioni-accettori di coppie elettroniche;
   d) atomi e ioni-donatori di coppie elettroniche.

8. Gli elementi con la minore capacità di formare complessi sono:
   a) s;
   b) p;
   c) d;
   d) f.

9. I ligandi sono:
   a) molecole-donatori di coppie elettroniche;
   b) ioni-accettori di coppie elettroniche;
   c) molecole e ioni-donatori di coppie elettroniche;
   d) molecole e ioni-accettori di coppie elettroniche.

10. Il legame nella sfera di coordinazione interna di un complesso è:
    a) covalente scambiato;
    b) covalente donatore-accettore;
    c) ionico;
    d) a idrogeno.

11. Il miglior formatore di complessi sarà:
    a) Mg2+;
    b) Cr2+;
    c) Al3+;
    d) Cr3+.

12. Attraverso quali atomi, di solito, avviene la coordinazione dei ligandi con i metalli nei biocomplessi?
    a) O, N;
    b) O, S, P;
    c) H, O, P;
    d) N, S, P.

13. Nell'emoglobina, lo stato di ossidazione del ferro è:
    a) +3;
    b) +2;
    c) 0;
    d) +6.