Complexes de coordination

1. nickel Complexes et couleurs

1. Ni (H₂O)₆^{2 +} complexe (Figure 1 a)
   1. Préparer une solution de 1 M de Ni (H₂O)₆^{2 +} en dissolvant NiSO₄ dans la quantité appropriée d’eau.
   2. Plus loin, diluer la solution de Ni (H₂O)^{2 +}₆en ajoutant 70 mL de la solution 1 M à 1 000 mL d’eau désionisée.
   3. Diviser le₆de Ni (H₂O)^{2 +} parmi sept béchers de 400 mL.
   4. La solution aqueuse nickel prend une couleur vert clair puisque l’eau est un ligand de champ faible.
   5. Le spectre d’absorbance indique rouges longueurs d’onde sont absorbées, justifiant le contraire, vert, qui est observé.
2. Ni (NH₃)₆^{2 +} complexe (Figure 1 b)
   1. Ajouter une solution aqueuse d’ammoniac de 5 M à un bécher et remuer.
   2. La solution prend une couleur bleu profond, indiquant que la solution est absorbant orange clair qui est plus élevé en énergie que la lumière rouge.
   3. Le spectre d’absorbance indique jaunes longueurs d’onde sont absorbées, justifiant le contraire, bleu, qui est observé.
      1. L’ammoniac est un ligand de champ plus fort que l’eau, ce qui augmente la séparation entre les orbitales de_g t_{2 g} et e.
3. Ni(en)₃^{2 +} complexe (Figure 1C)
   1. Ajouter une solution d’éthylènediamine (en) de 30 % à la solution aqueuse Ni (H₂O)₆^{2 +} complexe et remuer.
   2. La solution progressivement passe de lumière bleu à bleu à violet comme éthylènediamine molécules coordonnent progressivement autour du centre métallique pour finalement former Ni(en)^{3 +}.
   3. Éthylènediamine est un ligand plus fort que l’eau ou de l’ammoniaque et c’est bidenté. La couleur pourpre indique la solution absorbante jaune lumière qui est supérieure à l’énergie lumière orange ou rouge.
   4. Le spectre d’absorbance indique jaunes longueurs d’onde sont absorbées, justifiant le contraire, "purple", qui est observé.
4. Ni (DMG)₂^{2 +} complexe (Figure 1D)
   1. Dimethylgloxine (dmg) est un ligand bidentate qui chélate un grand nombre de métaux. Que deux molécules de dmg sont requis par le centre métallique, parce que ni (DMG)₂^{2 +} a une géométrie-carré.
   2. Ajouter 1 % dmg vers le complexe aqueux.
   3. Forme un précipité rose/rouge solid, insolubles ni (DMG)₂^{2 +} complexe.
   4. Un spectre de transmission visible du complexe n’est pas possible, mais la couleur rouge indique le feu vert est pris en charge. Green est une énergie plus élevée que le jaune, orange et rouge.
5. Ni(CN)₄^{2 -} complexe (Figure 1e)
   1. L’ion cyanure (CN^–) est monodentate, mais un ligand de champ très fort, qui fait aussi des complexes-carré avec nickel (II).
   2. Ajouter une solution KCN 1 M.
   3. Un jaune Ni(CN)₄^{2 -} formes complexes presque immédiatement.
      1. Remarque : Travail avec les sels de cyanure doit se faire avec beaucoup de soin. L’addition d’acide peut entraîner la formation de gaz de cyanure.
   4. Le cyanure est un ligand plus fort que n’importe lequel des autres ligands parce qu’il y a liaison σ du ligand au métal et π-retour du métal de liaison au ligand. La couleur jaune indique la solution est absorbante la lumière, qui est supérieure à l’énergie verte, jaune, orange et rouge bleue.
   5. Le spectre d’absorbance indique jaunes longueurs d’onde sont absorbées, justifiant le contraire, "purple", qui est observé.

2. force de ligand

1. Conformément à la série spectrochimique, quelques ligands sont champ plus fort que les autres, qui correspondent à la taille de la séparation des d-orbitales de l’ion métallique centrale.
2. Des ligands plus forts champ remplacent des ligands de champ plus faibles en solution.
3. Une solution aqueuse de sulfate de nickel apparaît lumière vert parce que les Ni (H₂O)₆^{2 +} des formes complexes.
4. Ajouter séquentiellement des solutions d’ammoniac, éthylènediamine, la diméthylglyoxime et cyanure à la solution contenant du nickel tout en remuant.
5. Après chaque addition, disparaît de la couleur précédente et la nouvelle couleur s’affiche.
6. Le changement de couleur indique la formation d’un nouveau complexe de coordination conduit par la force du ligand. Ceux-ci peuvent être quantifiés par la constante d’équilibre de chaque réaction :
   Ni (H₂O)₆^{2 +}(aq) + 6 NH₃ (aq) → Ni (NH₃)₆^{2 +} (aq) + 6 H₂OK_eq = 1,2 x 10⁹
   Ni (NH₃)₆^{2 +} (aq) + 3 en(aq) → Ni(en)₃^{2 +} (aq) + 6 NH₃ (aq) K_eq = 1,1 × 10⁹
   Ni(en)₃^{2 +} (aq) + 2 Hdmg(aq) → ni (DMG)₂ (s) + 3 en(aq) + 2 H⁺ (aq) K_eq = 1,35 x 10⁵
   Ni (DMG)₂ (s) + 4 CN^– (aq) - → Ni(CN)₄^-2 (aq) + 2 dmg^– (aq) K_eq = 6,3 x 10⁷
7. La constante d’équilibre dans chaque réaction est très grande (> 1), ce qui indique que les réactions sont toutes produit motorisé.

La figure 1. Structures de coordination complexes de nickel (II) a à e.