Програма курсу

„Хімія координаційних сполук”

для студентів, що спеціалізуються за спеціальністю „аналітична хімія”.

1. Вступ.

Загальні поняття про комплексні сполуки. Молекулярні сполуки. Клатрати та сполуки включення. Комплексні іони та нейтральні комплекси. Подвійні та комплексні солі.

2. Початкові основи координаційної теорії.

Передісторія вчення про координаційні сполуки. Історія розвитку поглядів на утворення “сполук вищого порядку”. Основні положення теорії Вернера. Центральний атом і ліганди. Координаційне число. Сучасні уявлення про координацію. Основні класи координаційних сполук. Номенклатура координаційних сполук. Уявлення про інертні та лабільні комплекси. Поняття про константи стійкості комплексів. Ізомерія координаційних сполук. Види ізомерії. Геометрична та оптична ізомерія. Сольватна (гідратна) ізомерія. Ізомерія зв’язку. Іонізаційна ізомерія. Структурна ізомерія. Просторова інтерпретація координаційних чисел.

3. Методи синтезу координаційних сполук.

Основні принципи синтезу. Рівноважні методи синтезу та механізми реакцій заміщення лігандів. Метод іонного обміну. Екстракція. Реакції окислення -відновлення. Темплатний синтез. Електрохімічний синтез та прямий синтез.

Найпростіші методи виявлення внутрішньої сфери та позасферних іонів в координаційних сполуках. Застосування методу електропровідності для визначення координаційної сфери.

Взаємний вплив координованих груп. Закономірність транс-впливу І.І. Черняєва. Цис - вплив.

4. Природа хімічного зв’язку в координаційних сполуках.

Електростатичні уявлення. Поляризація іонів. Теорія жорстких та м’яких кислот та основ і її використання для пояснення властивостей комплексних сполук. Теорія кристалічного поля. Спектрохімічний ряд лігандів. Магнітні властивості комплексів. Ковалентний зв’язок. Теорія поля лігандів. Нефелоксетичний ряд лігандів.

Використання уявлень про будову координаційних сполук для пояснення їх окисно-відновних властивостей, стабілізації “незвичайних” ступенів окислення, стійкості, розчинності, леткості, тощо.

5. Огляд методів дослідження будови координаційних сполук.

Електронна спектроскопія. Оптичні властивості комплексів: вплив центрального атома на забарвлення хелатів, хромофорні та ауксохромні групи лігандів, флуоресценція. Застосування електронних спектрів для виявлення характеру зв’язку центральний атом-ліганд.

Коливальна (ІЧ та КР) спектроскопія. Її застосування для встановлення природи зв’язку в координаційній сфері та способу координації лігандів. Методи радіоспектроскопії (ЕПР та ЯМР), можливості та обмеження їх використання для вивчення координаційних сполук.

Електрохімічні властивості комплексних сполук, метод циклічної вольтамперометрії.

6. Найважливіші групи координаційних сполук.

Здатність хімічних елементів до утворення комплексів. Ацидосполуки (галогеніди, псевдогалогеніди, оксо- та гідроксокомплекси, комплекси з кисень-вмістними аніонами, ізо- та гетерополікислоти). Сполуки амінного типу. Способи одержання названих сполук, їх будова, властивості.

Сполуки з лігандами p -акцепторного типу та їх особливості. p -комплекси, сендвічеві сполуки.

Циклічні сполуки. Хелатний, макроциклічний та криптатний ефект. Особливості утворення координаційних сполук з комплексонами та металохромними індикаторами, краун-етерами та аза-макроциклами. Найважливіші природні макроциклічні сполуки. Сполуки, що містять координований азот або кисень.

Різнолігандні та різнометальні сполуки. Багатоядерні сполуки. Сполуки із зв’язком метал-метал. Кластерні сполуки. Комплекси на поверхні твердого тіла.

7. Практичне значення координаційних сполук.

Застосування координаційних сполук в аналітичній хімії: в гравіметрії (порівняння неорганічних i органічних осаджувачів), в титриметрії, спектрофотометрії, флуоресценції. Маскування. Використання різнолігандних комплексів. Екстракція. Сорбційне концентрування.

Координаційні сполуки в технології рідкісних та кольорових металів, біології, медицині та сільському господарстві. Металокомплексний каталіз.

Література.

Основна

2. Скопенко В.В. Зуб. В.Я. Практикум з координаційної хімії. – К.: Вид. КНУ. – 2003. – 300 с.

3. Костромина Н.А., Кумок В.Н., Скорик Н.А. Химия координационных соединений. М.: Высшая школа, 1990. – 432 с.

4. Инцеди Я. Применение комплексов в аналитической химии. М.: Мир, 1979

5. Умланд Ф., Янсен А., Тириг Д., Вюнш Г. Комплексные соединения в аналитической химии. М.: Мир, 1975. – 531 с.

Додаткова

1. Голуб А.М, Скопенко В.В. Основы координационной химии К.: Вища школа, 1977

2. Скопенко В.В., Григорьева В.В. Координационная химия. К.: Вища школа, 1984

3. Басоло Ф., Джонсон Р. Химия координационных соединений. М.: Мир, 1966

4. Гринберг А. А. Введение в химию комплексных соединений. М.: Химия, 1971

5. Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. М.: Высшая школа, 1985

6. Химия координационных соединений . // Под ред. Дж.Бейлара. М.: Иностранная литература, 1960

7. О. Оргел. Введение в химию переходных металлов, М.: Мир, 1964

8. Современная химия координационных соединений // Под ред. Дж, Льюиса и Р. Уилкинса. М.: Иностранная литература, 1963

9. Желиговская Н.Н., Черняев И.И, Химия комплексных соединений. М.: Высшая школа, 1966

10. Берсукер И.Б. Строение и свойства координационных соединений. М.: Химия, 1971

11. Драго Р. Физические методы в неорганической химии. М.: Мир, 1981 тт.1,2

12. Бек М., Надьпал И. Исследование комплексообразования новейшими методами. М.; Мир, 1989.

13. Шлефер Г,А. Комплексообразование в растворах. М,: Химия, 1964

14. Россоти Ф., Россоти X. Определение констант устойчивости и других констант равновесия в растворах. М.: Мир, 1965

15. Пятницкий И.В. Теоретические основы аналитической химии. К.: Вища школа, 1978

16. Яцимирский К.Б., Васильев В.П. Константы нестойкости комплексных соединений. М.: АН СССР. 1965

18. Бургер К. Органические реагенты в неорганическом анализе. М.: Мир, 1975

19. Пилипенко А.Т., Пилипенко Л.А., Зубенко А.И. Органические реагенты в неорганическом анализе. К.: Наукова думка, 1994

20. Хольцбехер 3., Дивиш Л., Крал М., Шуха Л., Влачил Ф. Органические реагенты в неорганическом анализе. М.: Мир, 1975

21. Пилипенко А.Т., Тананайко М.М. Разнолигандные и разнометальные комплексы и их применение в аналитической химии. М.: Химия, 1983,

22. Пятницкий И.В., Сухан В.В. Маскирование и демаскирование в аналитической химии. М.: Наука, 1990

23. Яцимирский К.Б. Введение в бионеорганическую химию. К.: Наукова думка, 1976

24. Химия псевдогалогенидов //Под ред. Голуба A.M., Келера X., Скопенко В.В. К.: Вища школа, 1990

25. Хираока М. Краун-соединения: Свойства и применение. М.: Мир, 1986

26. Цивадзе А.Ю., Варнек А.А., Хуторский В.Е. Координационные соединения металлов с краун лигандами. М.: Наука, 1991

27. Тоуб М. Механизмы неорганических реакций. М.: Мир, 1975