ТЕМА: Комплексные соединения.
Основы бионеорганической химии.
1. ЗНАЧИМОСТЬ ТЕМЫ: Комплексные соединения играют важную роль в биологии и медицине, так как большинство металлов, входящих в состав живых тканей организма, находятся в виде сплошных хелатных соединений, многие лекарственные препараты также имеют хелатную структуру.
Комплексные соединения лежат в основе комплексонометрии, которая находит широкое применение в практике медико-биологического, санитарно-гигиенического и фармацевтического анализа.
Некоторые комплексоны применяют как консерванты при хранении крови и для выведения из организма ионов токсичных металлов, радиоактивных изотопов и продуктов их распада. Один из комплексонов
- Na2ЭДТА - раствор которого является основным титрантом в комплексонометрических определениях, применяют при заболеваниях, сопровождающихся избыточным отложением солей кальция в организме.
2. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Уметь составлять формулы комплексных соединений и уравнения реакций комплексообразования для понимания структуры и роли природных комплексов (хелатов) в жизнедеятельности живых организмов. Овладеть методикой анализа ионов металла с помощью комплексонометрии для определения их содержания в биологических объектах.
3. ЗАДАЧИ: после изучения темы
а) студент должен знать:
- сущность координационной теории Вернера;
- классификацию и номенклатуру комплексных соединений;
- понятие о устойчивости комплексных соединений;
- природу и механизм образования связей в комплексных соединениях с точки зрения метода ВС;
- строение молекул внутрикомплексных соединений.
б) студент должен уметь:
- записывать уравнения реакций комплексообразования в молекулярной и молекулярно-ионной формах;
- уметь классифицировать комплексные соединения;
- рассматривать механизм образования связей в комплексных соединениях;
- уметь рассчитывать константы нестойкости и константы устойчивости для комплексных соединений.
в) приобрести практические навыки:
- по получению комплексных соединений с комплексным катионом и комплексным анионом;
- по изучению устойчивости комплексных соединений.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ:
1. Сущность координационной теории Вернера и ее развитие школой Чугаева Л.А.
2. Комплексообразующая способность ионов s-, p-, d-, f-элементов.
3. Природа и механизм образования связей в комплексах с точки зрения метода ВС.
4. Способы получения комплексных соединений, их химические свойства.
5. Классификация и номенклатура комплексных соединений.
6. Устойчивость комплексных соединений. Константы неустойчивости комплексов. Двойные соли.
7. Строение молекул внутрикомплексных соединений.
8. Химизм реакций Трилона-Б с ионами металлов и применение комплексонометрии в медицине и санитарно-гигиенических исследованиях.
ОПЫТ 1. Получить осадок гидроксида меди, внеся в пробирку 2-3 мл раствора сульфата меди и такой же объем раствора гидроксида натрия. К осадку добавить 1-2 мл 25% раствора аммиака. Что происходит? Сравнить окраски ионов Cu2+ в растворе сульфата меди с окраской полученного раствора. Присутствием каких ионов обусловлена окраска раствора?
Написать уравнения реакций: образования гидроксида меди, взаимодействия его с аммиаком и уравнение электролитической диссоциации образовавшегося комплексного основания. Какое основание является более сильным: простое или комплексное? Ответ обосновать.
ОПЫТ 2. Получить осадок гидроксида никеля (II), внеся в пробирку 3-4 капли раствора сульфата никеля и такой же объем раствора едкого натрия. Полоской фильтровальной бумаги удалить жидкую фазу.
К осадку добавить 5-6 капель 25% раствора аммиака. Что происходит? Сравнить окраску ионов Ni2+ в растворе сульфата никеля с окраской полученного раствора. Присутствием каких ионов обусловлена окраска раствора?
Написать уравнение реакций: образования гидроксида никеля(II), взаимодействия гидроксида никеля с аммиаком и уравнение электролитической диссоциации образовавшегося комплексного основания (координационное число никеля принять равным 6). Какое основание является более сильным: простое или комплексное? Ответ обосновать.
ОПЫТ 3. В пробирку к 3-4 каплям раствора нитрата висмута прибавлять по каплям раствор иодида калия до выпадения темно-бурого осадка иодида висмута. Растворить этот осадок в избытке раствора иодида калия. Каков цвет полученного раствора? Может ли та окраска обусловливаться присутствием ионов К+, I-, Bi3+? Какой из этих ионов может быть комплексообразователем? С какими лигандами он мог образовать в данном растворе сложный ион? Ответ обосновать.
Зная, что состав полученного соединения выражается эмпирической формулой KI7BiI3, написать его координационную формулу. Написать уравнения реакций: образования иодида висмута, взаимодействия его с избытком иодида калия. Написать уравнение электролитической диссоциации полученного комплексного соединения.
ОПЫТ 4. В две пробирки внести по 2-3 капли раствора нитрата ртути (II). Одну пробирку оставить в качестве контрольной, в другую добавить раствор иодида калия до полного растворения образующегося вначале оранжевого осадка иодида ртути(II). Испытать растворы в обеих пробирках на присутствие ионов Hg2+, добавив в каждую пробирку по 2 капли раствора едкого натра.
Из какого раствора выпадает желтый осадок оксида ртути (II)? Почему во второй пробирке при действии щелочи осадок не выпадает?
Написать уравнения проведенных реакций: образования иодида ртути(II), взаимодействия его с избытком иодида калия (координационое число иона Hg2+ равно 4).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.