Kompleks dannelsesreaksjon

En kompleksdannende reaksjon er en kjemisk reaksjon (transformasjon og en del av de komplekse reaksjoner ) fra feltet av kompleks kjemi , hvor et metall - kation med molekyler eller ioner , reagerer som Lewis-baser sine frie elektronpar for å danne en koordinativ binding filtre med kation tilgjengelig. Molekylet eller ionet kalles en ligand . Komplekse formasjonsreaksjoner er ofte preget av fargeendringer. I den empiriske formelen og i reaksjonsskjemaet er komplekset angitt med firkantede parenteser. B. en kobber kation og ligandene i runde indre parentes (eksempel: [Cu (NH ₃ ) ₄ ] ²⁺ ).

Eksempler på komplekse formasjonsreaksjoner

CuSO ₄ (til venstre), bevis som Cu (NH ₃ ) ₄ (dyp blå) som Cu ₂ [Fe (CN) ₆ ] (brunrød)

Dannelse av hexaqua kobberkomplekset

Vannfritt, hvitt kobbersulfat blir lyseblått når vann tilsettes - en påvisningsreaksjon for vann. Resultatet er et akvakompleks av kobber der seks vannmolekyler vises som ligander av sentralionen, hvorved de to aksialt plasserte ligandene er betydelig lenger unna sentralionen ( Jahn-Teller-effekten ):

${\ displaystyle \ mathrm {CuSO_ {4} +6 \ H_ {2} O \ longrightarrow [Cu (H_ {2} O) _ {6}] ^ {2 +} + SO_ {4} ^ {2-}} }$

Dannelse av tetraamminkobberkomplekset

Kobbersalter produserer også dypblå kompleks saltoppløsninger med ammoniakkoppløsning ved pH-verdier over 8 (kobbertetraamminkompleks [Cu (NH ₃ ) ₄ ] ²⁺ - også referert til som tetraamminkopper (II), se illustrasjon av denne deteksjonsreaksjonen ):

${\ displaystyle \ mathrm {Cu ^ {2 +} + 4 \ NH_ {3} \ longrightarrow [Cu (NH_ {3}) _ {4}] ^ {2+}}}$

Kobber tetraammine kompleks, som kobber hexaaqua komplekset, er dobbelt positivt ladet, ettersom 4 nøytrale molekyler binder seg til det sentrale atom (strengt tatt 4 + 2 molekyler, nemlig 4-NH ₃ og to H ₂ O, Jahn-Teller-effekt ). Imidlertid hvis anioner som. B. Hvis kloridioner binder seg til det sentrale atomet, kan komplekset også være negativt ladet (f.eks. Er det grønne tetraklorkuprat II-komplekset dobbelt negativt ladet):

${\ displaystyle \ mathrm {Cu ^ {2 +} + 4 \ Cl ^ {-} \ longrightarrow [Cu (Cl) _ {4}] ^ {2-}}}$

Anioniske komplekser er navngitt forskjellig (metallnavn med slutten -på slutten av navnet) og er også av stor betydning i biokjemi .

Dannelse av nikkel-dimetylglyoksim-komplekset

Nikkel saltløsning danner komplekser med en alkoholholdig dimetylglyoksimløsning (DMG). I ammoniakisk oppløsning, faller det bringebærrøde nikkeldimetylglyoksim ut som et kompleks :

${\ displaystyle \ mathrm {Ni ^ {2 +} + 2 \ C_ {4} H_ {8} N_ {2} O_ {2} \ longrightarrow}}$ ${\ displaystyle \ mathrm {[Ni (C_ {4} H_ {7} N_ {2} O_ {2}) _ {2}] + 2 \ H ^ {+}}}$

I motsetning til kobber tetraammin eller kobber tetraquo-kompleks er dette komplekset nøytralt og uoppløselig i vann.

Kompleks dannelse som en balanse

Slike Lewis-syre-basereaksjoner for kompleksdannelse er likevektsreaksjoner som loven om massevirkning kan fastsettes for. Den resulterende likevektskonstanten kalles den komplekse formasjonskonstanten. Det indikerer også hvor stabilt komplekset er, og om det har en tendens til å dissosiere. Dens gjensidig kalles Komplexdissoziationskonstante K _D betegnet slik K _A ^-1 = K _D .

Klassifisering og viktigheten av komplekse formasjonsreaksjoner

Blodpigment hemoglobin - et jernkompleks i blodet, hvis struktur endres med opptaket (oksygenering) eller frigjøring av oksygen (deoxygenation). (Kompleks formasjonsreaksjon)

I tillegg til den komplekse dannelsesreaksjonen, er det også ligandutveksling og dissosiasjonsreaksjoner i kompleks kjemi, hvor komplekser opprettes eller brytes ned igjen. Mange komplekse formasjonsreaksjoner er av stor betydning i områder som katalyse, biokjemi, fargestoffkjemi, analytisk kjemi med deres påvisningsreaksjoner , spesielt for kationer i kationeseparasjonsprosessen og kjemisk teknologi.

Mange fargede komplekser brukes også til å undersøke atom- og molekylære strukturer (f.eks. Krom-heksaminkomplekset, figuren eller de nye sandwichkompleksene), metabolske prosesser ( hemoglobin i pusten, klorofyll i fotosyntese, komplekser med jernsulfid Mineraler i kjemisk utvikling og skapelse av liv ("jern-svovelverdenen", se under kjemisk utvikling ), mange enzymer, noen vitaminer), interaksjoner med lys-materie (pigmenter og fargestoffer) og katalytiske prosesser.