DEFINIŢIE:Combinaţie complexă: compus format prin legături de tip donor acceptor între unul sau mai mulţi atomi sau ioni „centrali” (de regulă metalici) şi agenţi complexanţi sau liganzi (molecule sau anioni cu caracter donor, prin perechi de electroni de nelegătură), într-un număr care depăşeşte starea de oxidare (valenţa) metalului.Ionii metalici: Acizi Lewis (acceptori de electorni)Liganzii: Baze Lewis (donori de electroni)

Grupa 14 Grupa 15 Grupa 16 Grupa 17C N O FSi P S ClGe As Se BrSn Sb Te I

CLASIFICAREA LIGANZILOR:După natura chimică: liganzi anorganici şi organiciDupă numărul de atomi donori: monodentaţi şi polidentaţi

LIGANZI MONODENTAŢI

Simbol general: a, b, c, d etc. sau L

CATEGORIE DE LIGANZI EXEMPLE

Anioni monoatomici F, Cl, Br, I, H

Anioni poliatomiciCN, SCN, N3

, NO3, HO, H2N,

H3CCOO , CH3CH2COO

MoleculeH2O, NH3, CO, NO, PF3, R3P, R2PH,

RH2P, AsR3, C6H5N (py), NR3

LIGANZI BIDENTAŢI

Categorii:Acizi organici mono şi dicarboxilicihidroxoaciziaminoaciziacizi fenolici

Diamine organice

-dioxime

dicetone

Notare (generalizatoare): AA – pentru liganzi bidentaţi cu atomi donori identiciAB – pentru liganzi bidentaţi cu atomi donori diferiţi

Moduri de coordinare a liganzilor bidentaţi la ionii metalici: cu formare de cicluricicluri chelate chelate formate din:

TREI ATOMI: CINCI ATOMI:

PATRU ATOMI:

ŞASE ATOMI:

CELE MAI STABILE: CICLURILE FORMATE DINN CELE MAI STABILE: CICLURILE FORMATE DINN 55, , 66 ATOMIATOMI

AminoaciziAminoacizi Acizi mono şi dicarboxiliciAcizi mono şi dicarboxilici

HidroxoaciziHidroxoacizi

Acidul oxalicAcidul oxalic

Acidul lacticAcidul lactic

Acidul citricAcidul citric Acidul tartricAcidul tartric

Acidul Acidul aceticacetic

IzoleucinaIzoleucina

GlicinaGlicina

ACIZI ORGANICI CE FUNCŢIONEAZĂ CA LIGANZI CHELAŢI PENTRU ELEMENTELE ESENŢIALE; EXEMPLE

Alte exemple clasice de liganzi bidentaţi:

-

etilendiamina(enen)

acetilacetona(acacacac)

dimetilglioxima(DMGDMG)

2,2’ dipiridil(2,2’dipy2,2’dipy)

1,10 fenantrolina(1,10 phen1,10 phen)

LIGANZI POLIDENTAŢI

Terpidina Porfirina

Ciclen

Ciclam

EDTA

După numărul atomilor centrali: mononucleari (ex. [Fe(NH3)6]3+ şi polinucleari (ex. Cr2(CH3COO)4(H2O)2)

După sarcina electrică: Cationici, ex. [Cr(NH3)6]3+

Anionici, ex. [Fe(CN)6]3-

Neutri, ex. [Co(NO3)3(NH3)3]

După natura (identică sau nu) a liganzilor: Homoleptici, cu liganzi identici, ex. Fe(SCN)6]3-

Heteroleptici, cu liganzi diferiţi, ex. [PtCl2(NH3)2]

[Cr(NH3)6]3+ [PtCl2(NH3)2]

Complecşi mononucleari

Complecşi polinucleari

[Co4H42N12O6]6+[[Mo2O4Cl2(py)4]

[Al2(OH)2(H2O)8]4+

[CrII2(CH3COO)4(H2O)2]

ALTE CATEGORII DE COMPLECŞI:COMPLECŞI CU LEGĂTURI METAL-METAL

[RhII2(CH3COO)4]

IZOPOLIANIONI(rezultaţi prin condensarea şi complexarea intramoleculară a

oxoanionilor – metalici sau semimetalici – identici)

Oxoanion decavanadat [V10O28]6-

Oxoanionimolibdat

[AsW9O33]9-[H7CrMo6O24]2-

HETEROPOLIANIONI(rezultaţi prin condensarea şi complexarea intramoleculară a de oxoanioni

diferiţi)

[PMo12O40]3-

CRIPTAŢI

(compuşi formaţi în special de metale reprezentative cu liganzi macrociclici, de exemplu eteri policiclici)

Criptandul [222]C18H36N2O6

Criptatul [222][K(C18H36N2O6 )]+

COMPUŞI METAL-ORGANICI (cu legături M-C)

METAL-CARBONILIMETAL-CARBONILI (cu CO drept ligand)

CATEGORII DE METAL-CARBONILI:METAL-CARBONILI MONONUCLEARI

METAL-CARBONILI DINUCLEARI

Mn2(CO)10 Fe2(CO)9

METAL-CARBONILI POLINUCLEARI

Numărul de coordinare Numărul de coordinare al ionilor metalici în combinaţiile complxe: numărul de atomi donori (ai liganzilor) care formează prima vecinătate a ionului metalic

Intervalul de valori al numerelor de coordinare: 2 -12 (mai frecvent 4-6)Numărul de coordinareNumărul de coordinare (NCNC) este influenţat de: raportul sarcină/rază (qq/rr) al ionului metalic natura ligandului

Geometria de coordinare Geometria de coordinare a ionilor metalici în combinaţiile complxe: aranjamentul spaţial al atomilor donori (ai liganzilor) în sfera de coordinare a ionului metalic

Geometriile de coordinare sunt asociate unor poliedre idealizate.Pentru fiecare valoare a numărului de coordinare sunt definite anumite

geometrii de coordinare specifice.

CN Geometrie Exemple

2 LinearăL-2

[Ag(CN)2]−

3 plan-trigonalăTP-3

[Cu(CN)3]2−

[Pt(PPh3)3]

3piramidă trigonală

TPY-3[Au(PPh3)3]+

4 tetraedricăT-4

[CoCl4]2−, [FeCl4]−

4 plan-pătratăSP-4

[AgF4]−, [Pt(NH3)2Cl2]

NC Geometrie Exemple

5bipiramidă trigonală

TB-5

[SnCl5]−,

[Cu(CH3COO)(bipy)2]+

5piramidă pătratică

SPY-5

[InCl5]2−,

[Ni(CN)5]3−

6 octaedricăOC-6

[Fe(H2O)6]2+,

[Cr(bipy)3]3+

6prismă

trigonalăTP-6

[Mo(SCHCHS)], [Zr(CH3)6]2-

NC Geometrie Exemple

7bipiramidă

pentagonalăPB-7

[ZrF7] 3−

7octaedru

monocapatOCS-7

[HoIII(PhCOCHCOPh)3(H2O)]

7

prismă trigonală

monocapatăTPS-7

[TaF7]2−, [NbF7]2-,

[W(CO)4Br3]-

NC Geometrie Exemple

8 CubicăCU-8

La(bpyO2)4+

8antiprismă pătratică

SA-8[TaF8]3−, [Zr(ox)4]

8dodecaedrică(bisdisfenoid)

DO-8[Mo(CN)8]4−

NC Geometrie Exemple

9prismă trigonală

tricapatăTPS-9

[ReH9]2−

9

antiprismă pătratică

monocapatăSAS-9

[Th(tropolonat)4(H2O)]

12 icosaedricăI-12

[Th(NO3)6]2−,

[Ce(NO3)6]2−

STEREOIZOMERIDIASTEREOIZOMERI (IZOMERI GEOMETRICI)

Complecşi cu geometrie plan-pătrată SP-4 [Ma2b2]:

cis-[Ma2b2] trans-[Ma2b2]

cis-[PtCl2(NH3)2] trans-[PtCl2(NH3)2]

Complecşi SP-4 [Ma2bc] şi SP-4 [Mabcd]:

SP-4 [Ma2bc] SP-4 [Mabcd]

Complecşi cu geometrie octaedrică OC-6

Complecşi OC-6 [Ma4b2]:

Complecşi OC-6 [Ma2b2c2]:

cis-[CoCl2(NH3)4]+ trans-[CoCl2(NH3)4]+ transtrans ciscis

Complecşi OC-6 [Ma3b3]:

Complecşi OC-6 [Mabcdef]:15 diastereoizomeri, fiecare chiral, cu câte doi enantiomeri fiecare, în total 30 de stereomeri

ENANTIOMERI (IZOMERI OPTICI)Complecşi cu geometrie tetraedrică T-4 [Mabcd]:

Complecşi cu geometrie tetraedrică T-4 [M(AB)2]:

S-[M(AB)2] R-[M(AB)2]

S-[CoBrClI(NHS-[CoBrClI(NH33)])] R-[CoBrClI(NHR-[CoBrClI(NH33)])]

Complecşi cu geometrie octaedrică OC-6 [M(AA)2a2]:

cis [CoCl2en2]+ cis [CoCl2en2]+

3 stereomeri, din care 2 enantiomeri

[Coen[Coen22ClCl22]]++

trans [CoCl2en2]+

Complecşi cu liganzi bidentaţi OC-6 [M(AA)3]:

Λ-[Fe(ox)3]3− Λ-[Fe(ox)3]3−

FORMULARE:FORMULARE:Ordinea de scriere a ionului complex şi contraionului (care îl neutralizează) – dacă este cazul: cation anionOrdinea de scriere a simbolurilor specilor chimice care formează o combinaţie complexă:

[Nucleu1(liganzi anionici)2(liganzi neutri)2]1: atomul sau ionul metalic, cu menţionarea stării sale de oxidare2: în ordinea lor alfabeticăEXEMPLE:EXEMPLE:[PtIICl2(NH3)(H2O)]K[FeII(CN)5(CO)][Al(H2O)6]Cl3

DENUMIREDENUMIRE:: Pentru complecşii ionici: în ordinea anion, cation Ordinea de denumire pentru ionul complex:

liganzi1, atom cental2

1: în ordinea lor alfabeticăLa numele liganzilor anionici se adaugă sufixul “o” (Cl: cloro, CN: ciano etc.).Numărul liganzilor identici se precizează prn prefixele di, tri, tetra etc.În cazul atomilor cu dublă funcţiune (NCS, SCN) se precizează atomul donor.Un ligand în punte se indică prin litera ””2: cu menţionarea stării sale de oxidare, urmat de sufixul “at” pentru aionii complecşi sau precedat de “de” pentru cationii complecşi

Complecşii electric neutri se denumesc printr-un singur cuvânt.

EXEMPLE:EXEMPLE:[PtIICl2(NH3)(H2O)]: aminoaquadicloroplatin(II)

K[FeII(CN)5(CO)]: carbonilpentacianoferat(II) de potasiu

[AlIII(H2O)6]Cl3: clorura de hexaaqua aluminiu(III)

Na[Al(OH)4]: tetrahidroxoaluminat de sodiu

(NH3)[Cr(NCS)6]: hexatiocianato-N-cromat(III) de amoniu

[Cu(NH3)4](OH)2: hidroxid de tetraaminocupru(II)

[Ag(NH3)2]NO2: azotat de diaminoargint(I)

K4[Fe(CN)6]: hexacianoferat (II) de tetrapotasiu

[Co(NH3)6][Cr(CN)6]: hexacianocromat (III) de hexaaminocobalt(III)

[Co(NH3)6]Cl3: triclorura de hexaaminocobalt (III)

[(NH3)5Co -NH2-Co(NH3)5]Cl5: pentaclorura de amoniu-μ- minocobalt(III)