Koordinační chemie: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
Založení článku |
Doplnění historie a obrázků |
||
Řádek 1:
{{Pracuje se|2 dny|17:16, 31. 8. 2007 (UTC)}}
[[Soubor:Alfred Werner.jpg|thumb|right|Alfred Werner]]
'''Komplexní''' neboli '''koordinační chemie''' je obor chemie zabývající se komplexními (koordinačními) sloučeninami - [[komlpex]]y. Ačkoliv neexistuje jednoznačná definice komplexů, tak se v základním pojetí považuje za komplex částice, která obsahuje centrální atom ([[Lewisova kyselina|Lewisovou kyselinou]]) a na něj komplexně vázané [[ligand]]y ([[Lewisova báze|Lewisovy báze]]). Komplexní částice většinou obsahují [[kation]] nebo [[anion]], ale existují i elektroneutrální komplexní částice. Běžné komplexy obsahují pouze jeden centrální atom, ale existují i komplexy vícejaderné.
== Historie ==
[[Image:Co(NH3)4Cl3-org.JPG|thumb|400px|right|Představa organiků konce 19. století koordinační sloučeniny a jejích izomerů [Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>]Cl<sub>3</sub>]]
Komplexní sloučeniny jsou známé již od počátků chemie, např. [[pruská modř]]. Jejich struktura byla, ale dlouhou dobu neznámá. Zásadní objevy v této oblasti učinil zakladatel koordinační chemie [[Alfred Werner]], který byl za práci v této oblasti oceněn [[Nobelova cena za chemii|Nobelovou cenou za chemii]] roku ([[1913]]) za návrh [[oktaedr|oktaedrické]] struktury komplexů [[přechodný kov|přechodných kovů]]. Alfred Werner vyvrátil zažitou představu, kterou vytvořili [[organická chemie|organičtí chemici]]. Ti se domnívali, že koordinačně vázané skupiny či atomy, vytváří pevnou [[kovalentní vazba|kovalentní vazbu]]. Nejvyšší vazebné číslo atomu bylo podle nich číslo skupiny, ve které se [[atom]] nacházel. Jako nejznámější příklad se uvádí [[kobalt]]ité komplexy s koordinačně vázaným [[amoniak]]em. Podle organiků se na kobalt vázal amoniak kovalentní vazbou a dokonce několik amoniakových skupin za sebou. Problém, který organici nedokázali přesvědčivě vysvětlit spočíval v problematice [[izomerie]]. Některé kobaltité komplexy s amoniakem mají izomery, některé však ne. Organici nedokázaly vysvětlit proč některé sloučeniny izomery mají a některé ne. Alfred Werner vytvořil svou teorii údajně na základě svého snu a po probuzení ji za jedno dopoledne zpracoval. Založil ji na čistém sdílení elektronových párů a elektrostatickém přitahování. Poté zkoumal možné izomery komplexů s 6 ligandy a na základě svých pokusů zjistil, že jsou [[oktaedr]]ické.▼
[[Image:Co(NH3)4Cl3-werner.jpg|thumb|400px|right|Představa Alfreda Wernera na konci 19. století koordinační sloučeniny a jejích izomerů [Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>]Cl<sub>3</sub>]]
[[Image:Hexagon.trig.prizma,oktaedr.JPG|thumb|400px|right|Základní tvary pro koordinační sloučeniny se 6 ligandy - zleva hexagon, trigonální prizma a oktaedr]]
Komplexní sloučeniny jsou známé již od počátků chemie, např. [[pruská modř]]. Jejich struktura byla, ale dlouhou dobu neznámá. Zásadní objevy v této oblasti učinil zakladatel koordinační chemie [[Alfred Werner]], který byl za práci v této oblasti oceněn [[Nobelova cena za chemii|Nobelovou cenou za chemii]] roku ([[1913]]) za návrh [[oktaedr|oktaedrické]] struktury komplexů [[přechodný kov|přechodných kovů]].
▲
[[Alfred Werner]] vytvořil svou teorii údajně na základě svého snu a po probuzení ji za jedno dopoledne zpracoval. Založil ji na čistém sdílení elektronových párů a elektrostatickém přitahování. Poté zkoumal možné izomery komplexů s 6 ligandy a na základě svých pokusů zjistil, že jsou [[oktaedr]]ické. Jak se i dnes ukazuje měl Werner ve většině případech pravdu. Jeho teorie je ve své podstatě používána až dodnes. I dnes je pro některé chemiky stále pozoruhodné s jakou vytrvalostí připravoval a zkoumal komplexní sloučeniny a pouze na základě svých poznatků určoval jejich strukturu, a to i bez dnešních moderních analytických metod. Strukturu [[oktaedr]]ických komplexů určil na základě svých pokusů. Při připravování nových komplexních sloučenin totiž zkoumal geometrické izomery komplexů se 6 ligandy. Rovnoměrné rozložení 6 ligandů mohlo být ve tvaru [[hexagon]]u, [[trigonální prizma|trigonálního prizmatu]] nebo [[oktaedr]]u. Werner si spočítal množství izomerů pro tyto možné varianty. Při svých pokusech se mu vždy podařilo získat maximálně 2 izomery dané sloučeniny a jelikož maximálně 2 izomery jsou možné pouze pro strukturu oktaedru, tak na tomto základě usoudil, že všechny koordinační sloučeniny se 6 ligandy jsou oktaedrické. Dnes se již ví, že to není úplná pravda, protože se podařilo připravit několik trigonálně prizmatických komplexů, ale ve své podstatě měl Werner pravdu.
==Základní pojmy==
Řádek 11 ⟶ 20:
=== [[Centrální atom]] ===
[[Image:Dvoujaderný komplex.JPG|thumb|400px|right|Zleva - dvoujaderný komplex s můstkovým ligandem a dvoujaderný komplex s vazbou kov - kov]]
'''Centrální atom''' je [[Lewisova báze]], protože obsahuje volné [[orbital]]y. Slouží jako akceptor (příjemce) elektronových párů od ligandů. Komplexy lze tedy za určitých okolností považovat za [[Lewisovy soli]]. Centrální atomy jsou nejčastěji d-prvky ([[Přechodný kov|přechodné kovy]]), existují i komplexy s s-prvky a p-prvky (např. Na<sub>3</sub>[AlF<sub>6</sub>]). Běžné komplexy obsahují pouze jeden centrální atom (jsou tzv. jednojaderné), ale existují i komplexy s více centrálními atomy (dvoujaderné, polyjaderné). V takovýchto vícejaderných komplexech mohou být centrálních atomy vázány spolu buď prostřednictvím ligandu (tzv. můstkový ligand) nebo přímo vazbou kov - kov. Komplexy, které obsahují tři nebo více centrálních atomů vázaných přímo vazbou kov – kov, se nazývají klastry (cluster=hnízdo).
=== [[Ligand]] ===
[[Image:Podand, Koronand, kryptand.JPG|200px|thumb|right|Zhora - Podand, koronand a kryptand]]
'''Ligandy''' v komplexech vystupují nejčastěji jako [[Lewisovy báze]], což jsou částice, které obsahují záporný náboj nebo alespoň volný elektronový pár. Velmi vzácně může být ligandem i [[kationt]]. Tato situace nastává například u [[hydrazin]]u, který přijal pouze jeden kation [[vodík]]u a díky toho má stále ještě jeden volný elektronový pár. Volný elektronový pár je v ligandu obvykle lokalizován na elektronegativním atomu ([[halogen]], [[kyslík]] nebo [[dusík]]). Lze se setkat i s ligandy, které nemají žádný záporný náboj nebo volný elektronový pár a přesto tvoří komplexy. Tyto komplexy obsahují vhodný systém π-elektronů. Takovými ligandy jsou například [[benzen]] nebo [[ethyn]].
| |||