Пояснительная записка цели освоения дисциплины
| Вид материала | Пояснительная записка |
- Аннотация программы учебной дисциплины для направления подготовки 040100. 62 «Социология», 40.95kb.
- Элективный курс «Нанотехнологии» Содержание 1 Пояснительная записка 2 Цели и задачи, 240.72kb.
- Пояснительная записка Планируемые результаты по русскому языку представлены по всем, 1078.54kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины наименование учебной дисциплины Кафедра-разработчик, 336.98kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины наименование учебной дисциплины Кафедра-разработчик, 301.9kb.
- Пояснительная записка: представляются особенности (смыслы) учебной (воспитательной), 326.79kb.
- Грачева Ирина Геннадьевна-председатель шмо учителей начальных классов г. Нижний Новгород, 5419.85kb.
- Пояснительная записка к учебно-методическому комплексу цель освоения дисциплины, 69.19kb.
- Рабочая программа по истории россии I. Организационно-методический раздел, 2151.09kb.
- А. И. Бунина «Утверждаю» Зав кафедрой Н. Н. Комлик «5» сентября 2007 г рабочая программа, 355.87kb.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины является знакомство студентов с основами координационной химии - получение фундаментальных знаний и практических навыков их использования. Знание физико-химических закономерностей реакций получения в растворах и синтеза комплексных соединений и теоретических основ строения комплексных соединений является фундаментом, с помощью которого можно исследовать многие биологические и биохимические процессы с участием комплексных соединений, изучаемых в последующем специальном курс “Реакции комплексообразования в растворах”.
Также целью освоения дисциплины «Физико-химические основы координационной химии» является обучение основам координационной химии применительно к решению практических химических задач физической, аналитической и органической химии, а также практическому овладению алгоритмами расчетных задач координационной химии.
Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Физико-химические основы координационной химии» входит в вариативную часть профессионального цикла основной образовательной программы по направлению подготовки 020201 «Фундаментальная и прикладная химия».
Взаимосвязь дисциплины с предшествующими дисциплинами
В координационной химии широко используется математический аппарат, физические и физико-химические методы исследования и законы общей химии. Поэтому для ее успешного освоения студенты должны владеть основами высшей математики, физики и общей химии в объеме вузовских курсов. Дисциплина «Физико-химические основы координационной химии» содержательно взаимосвязана с предшествующими дисциплинами математического и естественнонаучного цикла «Математика», «Физика» и дисциплиной профессионального цикла «Неорганическая химия». Обучающиеся должны знать фундаментальные разделы математики (линейную алгебру, математический анализ, дифференциальное и интегральное исчисление, теорию вероятности), фундаментальные разделы физики (механика, молекулярная физика, оптика), а также с учение о составе и строении простых веществ и химических соединений.
Взаимосвязь дисциплины с последующими дисциплинами
Знания, умения и навыки, приобретенные в процессе освоения дисциплины «Физико-химические основы координационной химии», необходимы для последующего освоения дисциплин естественнонаучного цикла, таких как «Строение вещества» и «Вычислительные методы в химии». Курс по координационной химии необходим также при изучении дисциплин профессионального цикла, таких как «Аналитическая химия», «Органическая химия», «Физическая химия», «Кристаллохимия», «Физические методы исследования» как основа для идентификации формы веществ, при их определении с использованием различных физико-химических методов исследования.
Требования к знаниям, умениям и навыкам, полученным в процессе изучения дисциплины
В результате изучения дисциплины «Физико-химические основы координационной химии» студенты должны:
- иметь представление об объектах, задачах, методах и результатах познания данной науки, и содержания ее основных разделов;
- знать в каждом из разделов важнейшие понятия, факты, правила, законы, теоретические положения;
- уметь применять аппарат дисциплины для решения практических задач, пользоваться современными представлениями координационной химии для объяснения специфики поведения химических соединений;
- понимать возможности использования навыков физико-химических расчетов, в том числе, с использованием справочного материала, для идентификации комплексных частиц в конкретных условиях.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
- Умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, ОК-6
- Владеет одним из иностранных языков на уровне чтения научной литературы и навыками разговорной речи, ОК-7
- Умеет работать с компьютером на уровне пользователя, ОК-8
- Способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, ОК-9
- Владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации, имеет навыки работы с компьютером, ОК-10
- Настойчив в достижении цели с учетом моральных и правовых норм и обязанностей, ОК-13
- Понимает роль естественных наук в выработке научного мировоззрения, ПК-2
- Способен использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и неорганической химии, ПК-3
- Использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, ПК-4
- владеет методами координационной химии и современными физико-химическими методами исследования комплексных соединений в растворах при выполнении профессиональных задач.
- Владеет методами и алгоритмами решения практических задач и современными компьютерными технологиями для решения проблем, возникающих при выполнении профессиональных функций, ПК-13
- Понимает необходимость безопасного обращения с химическими материалами с учетом их физических и химических свойств, ПК-16
- Владеет базовыми понятиями экологической химии, ПК-23
1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Содержание дисциплины
Теоретические основы координационной химии
Краткая история становления координационной химии как самостоятельной науки. Основные положения координационной теории А.Вернера. Координационная ненасыщенность атомов и возможность образования комплексных (координационных) соединений. Теория Льюиса-Сиджвика и Косселя-Магнуса. Состав комплексных соединений. Эффективный атомный номер (ЭАН) комплексообразователя, “правило 18 электронов” и “правило 32 электронов”.
Состав комплексных соединений. Классификация комплексных соединений: катионные, анионные и нейтральные комплексы. Номенклатура комплексных соединений. Типичные комплексообразователи. Факторы, определяющие способность атомов и ионов выступать в качестве комплексообразователя. Координационное число комплексообразователя. Изменение координационных чисел атомов элементов по группам периодической системы. Положение элементов - типичных комплексообразователей в периодической системе. Типичные лиганды. Моно - и полидентатные лиганды. Амбидентатные лиганды. Пространственная конфигурация комплексных ионов. Гибридизация внешних атомных орбиталей комплексообразователя и геометрия комплексных ионов.
Изомерия комплексных соединений. Основные виды структурной и пространственной изомерии.
Химическая связь в комплексных соединениях и особенности их строения. Метод валентных схем в координационной химии. Спинспаренные и спинсвободные, внешне- и внутреннеорбитальные комплексные соединения. Метод молекулярных орбиталей в координационной химии. σ- и π- комплексы. Орбитальные молекулярные диаграммы. Теория кристаллического поля в координационной химии (ТКП). Энергия стабилизации кристаллическим полем лигандов (ЭСКП). Расчет величины ЭСКП в единицах параметра расщепления (∆) и в единицах энергии (кДж/моль). Зависимость ЭСКП от электронной конфигурации центрального атома и от силы и симметрии поля лигандов. Расщепление d- и f-АО комплексообразователя в электростатических полях лигандов различной величины и различной симметрии. Факторы, влияющие на величину параметра расщепления. Теорема центра тяжести термов. Взаимосвязь ∆ и ЭСКП (δ). Оценка величины ∆ в единицах энергии (кДж) с применением ЭСП.
Основные свойства и устойчивость комплексных соединений
Основные свойства комплексных соединений: термодинамическая и кинетическая устойчивость, реакционная способность, магнитные и оптические свойства. Реакции образования комплексных соединений в растворах с полидентатными лигандами. Ступенчатые и общие константы устойчивости и нестойкости. Термодинамическая и кинетическая характеристика реакций комплексообразования. Инертные и лабильные комплексы. Правило циклов Чугаева. Хелатный эффект. Ряд Ирвинга-Вильямса. Факторы, влияющие на термодинамическую устойчивость комплексных соединений. Правило ЖМКО (правило Пирсона).
Кинетика и механизмы реакций комплексообразования. Основные типы реакций с участием комплексных соединений. Факторы, влияющие на лабильность комплексных соединений. Принцип Таубе.
Получение комплексных соединений
Методы получения комплексных соединений в растворе и в твердом виде. Основные закономерности синтеза комплексных соединений: правила Курнакова, Иергенса и Пейроне. Ряд трансактивности лигандов. Принцип трансвлияния Черняева. Стереонаправленный синтез комплексных соединений.
Физико-химические методы изучения реакций
комплексообразования в растворе
Фотометрический метод изучения реакций комплеексообразования в растворе. Теоретические основы метода. Основной закон светопоглощения. Электронные спектры поглощения комплексных соединений (ЭСП). Бато-, гипсо-, гипо- и гиперхромные эффекты. Спектрохимический ряд лигандов. Методы экспериментального определения мольного соотношения “комплексообразователь - лиганд” в координационной сфере по данным фотометрического метода: метод насыщения и метод изомолярных серий.
Потенциометрический метод в координационной химии. рН-метрия. Изменение рН в процессе реакций комплексообразования. Выбор оптимального значения рН. Моделирование реакций комплексообразования и расчет констант устойчивости комплексных соединений. Диаграммы распределения форм ионизации лигандов (слабые многоосновные кислоты) в зависимости от рН. Принцип расчета мольных долей форм ионизации лигандов при заданном значении рН.
Роль комплексных соединений в природе (ферменты, хлорофилл, гемоглобин, комплексные соединения микроэлементов в питании растений, лекарства и яды). Роль комплексных соединений в технологии, науке, сельском хозяйстве и медицине (разделение и очистка смесей неорганических соединений, борьба с хлорозом растений, противораковое действие комплексов платины и других металлов).
Общая трудоемкость дисциплины – 4 зачетные единицы, 144 часа.
Форма контроля по учебному плану – экзамен (2 семестр)
1.2. Тематический план учебной дисциплины
| № п/п раздела | Наименование разделов и тем | Семестр | Количество часов по учебному плану | Формы текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации | |||||
| Всего | Виды учебной работы | ||||||||
| Аудиторная работа | Индивидуальная работа | Самостоятельная работа | |||||||
| Лекции | Практические (семинарские) занятия | Лабораторные занятия | |||||||
| 1 | Cтановление координационной химии как самостоятельной науки. Основные положения координационной теории Вернера. Работы Льюиса-Сиджвика и Косселя-Магнуса. Состав, номенклатура и классификация комплексных соединений. Строение комплексных ионов. Координационное число и основные виды гибридизации внешних атомных орбиталей комплексообразователя. Виды изомерии комплексных соединений. | 2 | 6 | 2 | - | 2 | - | 2 | Коллоквиумы, экзамен Отчеты и зачеты по лабораторным работам |
2 | Фотометрический метод изучения комплексных соединений в растворах. Основной закон светопоглощения. Электронные спектры поглощения (ЭСП) комплексных соединений.. Оптические эффекты. Спектрохимический ряд лигандов. | 2 | 28 | 2 | - | 20 | - | 6 | |
3 | Потенциометрический метод (рН-метрия) в координационной химии. Изменение рН в процессе реакций комплексообразования. Лиганды. Классификация лигандов по дентатности. Диаграммы распределения форм ионизации лигандов в зависимости от рН. | 2 | 18 | 2 | - | 12 | - | 4 | |
4 | Реакции образования комплексных соединений в растворах. Устойчивость комплексных соединений. Ступенчатые и общие константы устойчивости и нестойкости. Термодинамические и кинетические характеристики реакций комплексообразования. Инертные и лабильные комплексы. Правило циклов Чугаева. Хелатный эффект. Ряд Ирвинга-Вильямса. Правило ЖМКО (правило Пирсона). | 2 | 20 | 4 | - | 12 | - | 4 | |
5 | Метод валентных связей в координационной химии. Спинспаренные и спинсвободные, внешне- и внутреннеорбитальные комплексы. | 2 | 8 | 2 | - | 2 | - | 4 | |
6 | Метод молекулярных орбиталей в координационной химии. Комплексы σ- и π-типа. Орбитальные молекулярные диаграммы. | 2 | 8 | 2 | - | | - | 6 | |
7 | Теория кристаллического поля в координационной химии. Энергия стабилизации комплексов кристаллическим полем лигандов (ЭСКП). Расчет величины ЭСКП. | 2 | 12 | 2 | - | 4 | - | 6 | |
| 8 | Теорема центра тяжести термов. Взаимосвязь Δ и ЭСКП (δ). Оценка величины Δ в единицах энергии (кДж) с применением ЭСП. | 2 | 8 | 2 | - | 2 | - | 4 | |
| | Экзамен | 2 | 36 | | | | | | 36 |
| | Всего | | 144 | 18 | | 54 | - | 36 | 36 |
1.3. Тематический план лекций:
| № п/п | Темы лекций | Кол-во час. | Формы текущ. контр. успеваем. |
| 1 | Cтановление координационной химии как самостоятельной науки. Основные положения координационной теории Вернера. Работы Льюиса-Сиджвика и Косселя-Магнуса. | 2 | Коллоквиумы, экзамен |
| 2 | Фотометрический метод изучения комплексных соединений в растворах. Основной закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Бэра. Электронные спектры поглощения (ЭСП) комплексных соединений. | 2 | |
| 3 | Потенциометрический метод (рН-метрия) в координационной химии. Изменение рН в процессе реакций комплексообразования. | 2 | |
| 4 | Устойчивость комплексных соединений. Термодинамические и кинетические характеристики реакций комплексообразования. Инертные и лабильные комплексы. | 4 | |
| 5 | Метод валентных связей в координационной химии. Спинспаренные и спинсвободные, внешне- и внутреннеорбитальные комплексные соединения. | 2 | |
| 6 | Метод молекулярных орбиталей в координационной химии. Комплексы σ- и π-типа. Орбитальные молекулярные диаграммы. | 2 | |
| 7 | Теория кристаллического поля в координационной химии. Энергия стабилизации кристаллическим полем лигандов (ЭСКП). Расчет величины ЭСКП в единицах параметра расщепления (Δ). | 2 | |
| 8 | Теорема центра тяжести термов. Взаимосвязь Δ и ЭСКП (δ). Оценка величины Δ в единицах энергии (кДж) с применением ЭСП. Основные виды искажения геометрии комплексных ионов. Эффект Яна-Теллера и его проявление в ЭСП. | 2 | |
| | Всего | 18 | |
1.4. Тематический план лабораторных занятий:
| № п/п | Темы лабораторных занятий | Кол-во час. | Формы текущ. контр.успеваем |
| 1 | Получение и свойства комплексных соединений. 1. Получение комплексных соединений в растворах 2. Номенклатура комплексных соединений 3. Виды изомерии комплексных соединений 4. Классификация лигандов: моно- и полидентатные лиганды 5. Гибридизация комплексообразователя и геометрия комплексных ионов | 12 | Отчеты и зачеты по лабораторным работам |
| 2 | Получение этилендиаминтетрацетатных комплексов переходных металлов 1. Приготовление исходных растворов солей и установление их точных концентраций титриметрическим методом. 2. Приготовление раствора Трилона Б из фиксанала 3. Устройство и принцип работы фотоколориметра КFК-2. Подбор светофильтров и кювет | 14 | |
| 3 | 4. Снятие ЭСП растворов ЭДТА-комплексов на фотоколориметре и выбор оптимальной длины волны для изучения реакций комплексообразования в водном растворе 5. Экспериментальная проверка закона Бугера-Ламберта-Бера для растворов ЭДТА-комплексов методом построения градуировочного графика зависимости А=f(с) | 12 | |
| 4 | Определение мольного соотношения “комплексообразователь-лиганд” 1. Метод насыщения. Построение кривых насыщения по данным фотометрического метода 2. Метод изомолярных серий. Построение изомолярных диаграмм по данным фотометрического метода | 12 | |
| 5 | Защита отчетов по лабораторному практикуму | 4 | |
| | Всего | 54 |
1.5. Тематический план самостоятельной работы:
| № п/п | Темы для самостоятельного изучения | Кол-во часов | Формы текущего контроля успеваемости |
| 1 | Комплексные соединения в курсе химии средней школы. Состав комплексных соединений. Номенклатура и классификация комплексных соединений. Основные виды изомерии комплексных соединений. | 4 | Коллоквиумы, экзамен |
| 2 | Фотометрический метод. Физические основы метода Основной закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Бера. Экспериментальная проверка закона. Градуировочный график. Уравнение градуировочного графика. Расчет математических параметров градуировочного графика методом наименьших квадратов. | 4 | |
| 3 | Расчет и построение диаграммы распределения форм ионизации этилендиаминтетрауксусной кислоты в зависимости от рН. | 4 | |
| 4 | Термодинамическая и кинетическая устойчивость комплексных соединений. Факторы, влияющие на устойчивость комплексных соединений и прочность связи “металл-лиганд”. Основные термодинамические характеристики реакций комплексообразования. | 6 | |
| 5 | Методы квантовой химии в координационной химии. Метод валентных связей и метод молекулярных орбиталей. Строение комплексных соединений. Основные свойства комплексных соединений. | 8 | |
| 6 | Теория кристаллического поля. Расчет параметра расщепления электронного терма комплексообразователя в электростатических полях различной величины и различной симметрии. Взаимосвязь параметра расщепления и энергии стабилизации кристаллическим полем лигандов. Спектрохимический ряд лигандов. | 6 | |
| 7 | Оценка величины параметра расщепления (Δ) в единицах энергии (кДж) с применением электронных спектров поглощения (ЭСП). | 4 | |
| | Всего | 36 | |
| | Экзамен | 36 | |
2. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
С целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся при освоении дисциплины «Физико-химические основы координационной химии» используются традиционные формы проведения лекционных и лабораторных занятий. В рамках курса «Физико-химические основы координационной химии» предусматривается обсуждение результатов синтеза неорганических веществ, выполняемого в рамках курсовой работы по неорганической химии.
3. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Оценочные средства текущего контроля успеваемости
1. Назовите комплексные соединения: [Cr(H2O)4Cl2]Cl, K2[Co(NO2)4En], Na2[PtCl4(NH3)2], H2[SnCl6]. Укажите степень окисления комплексообразователя, к.ч., тип гибридизации валентных АО комплексообразователя, строение координационного полиэдра и выражения для суммарных констант нестойкости и устойчивости.
2. Бато- и гипсохромные эффекты в реакциях внутрисферного обмена лигандов. Спектрохимический ряд лигандов Изменение вида ЭСП. Лабильные и инертные комплексы.
3. Для комплексных ионов никеля(II) – диамагнитного [Ni(CN)4]2- и парамагнитного [Ni(NH3)4]2+ укажите: электронную конфигурацию иона Ni2+; тип гибридизации валентных орбиталей Ni2+; строение координационного полиэдра; значение эфф.(м.Б.).
4. Сравните аммиакаты Cu(I) и Cu(II). Как построены кординационные полиэдры? Сравните термодинамическую устойчивость тетраэдрических комплексных ионов Сu2+: [Cu(H2O)4]2+ и [Cu(NH3)4]2+.
5. Закон Бугера-Ламберта-Бера и его применение при спектрофотометрическом изучении реакций комплексообразования в растворах.
6. Орбитальные молекулярные диаграммы -комплексов в базисе spd комплексообразователя.
7. Сравните термодинамическую устойчивость хлорида гексааквакомплекса железа(III) и гексацианоферрата(III) калия, если эфф. для первого комплекса 4,9 м.Б., а для второго 1,7 м.Б..
8. Какой изомер цис- или транс- получается при взаимодействии комплекса K[Pt(NH3)Cl3] с соляной кислотой . Принцип трансвлияния лигандов.
9. Какое вещество следует добавить к раствору реактива Несслера, чтобы комплексное соединение разрушить: NaOH (разб.) или Н2S? Кs(HgO) = 7,8.10-24; Кs(HgS) = 1,59.10-52 ; Кн([HgI4]2-) = 1,35.10-30.
10.Учитывая, что все карбонилы диамагнитные соединения и степень окисления комплексообразователей в них равна нулю, установите молекулярные формулы простейших карбонилов элементов семейства железа, используя “правило 18-электронов”.
11. Аква-комплекс Со(II) розового цвета. Объясните интенсивное фиолетовое окрашивание слоя амилового спирта при добавлении его к водному раствору хлорида кобальта(II), содержащего избыток роданид-ионов. Как влияет природа растворителя на устойчивость комплексных соединений?
3.2. Оценочные средства промежуточной аттестации
Вариант 1
1. а) Назовите комплексные соединения: [Cr(H2O)4Cl2]Cl, K2[Co(NO2)4En]. Укажите степень окисления комплексообразователя, к.ч., тип гибридизации валентных атомных орбиталей комплексообразователя, строение координационного полиэдра. Запишите выражения для суммарных констант нестойкости и устойчивости.
б) Составьте формулы комплексных соединений по названию: динитритотетраамминникеля(II), тетрароданодиаквахромат(III) натрия, судьфат дихлородиэтилендиаминкобальта(III).
2. Растворение навески 10,66 г кристаллического вещества (Х) в 333 мл воды вызвало понижение температуры замерзания образовавшегося раствора на 0,220С (Ккр.=1,86, считать α=1). Из данных химического элементного анализа вещества (Х) известно, что оно содержит 19,5% Cr, 40,0% Cl, 4,5% H и 36,0% кислорода:
- определите вещество (Х) и предложите его строение,
- представьте формулы всех изомеров этого вещества (Х),
- используя теорию кристаллического поля (ТКП), рассчитайте магнитный момент вещества (Х) и оцените величину μэфф. (м.Б.) для соединения, полученного при взаимодействии вещества (Х) с избытком KCN в растворе.
3. Рассмотрите образование комплексных ионов никеля(II): диамагнитного [Ni(СN)4]2- и парамагнитного [Ni(NH3)4]2+ в методе ВС. Укажите электронную конфигурацию иона Ni2+ , тип гибридизации валентных орбиталей Ni2+, строение координационного полиэдра, рассчитайте значение μэфф. (м.Б.). Для высокоспинового комплекса [Ni(NH3)4]2+ оцените величину ЭСКП (δ) в единицах параметра расщепления и в кДж, если максимум полосы светопоглощения в ЭСП аммиаката никеля(II) находится на длине волны 590 нм.
4. Для комплексных ионов Cu(I) (диамагнитного [Cu(CN)2]-) и Cu(II) (парамагнитного [CuCl4]2-) укажите:
- электронную конфигурацию комплексообразователя,
- тип гибридизации атомных орбиталей комплексообразователя,
- пространственное строение координационного полиэдра,
- рассчитайте μэфф. (м.Б.).
5. Сравните термодинамическую устойчивость.хлорида гексааквакомплекса железа(III) и гексацианоферрата(III) калия, если μэфф. для первого 4,9 м.Б., а для второго 16,8 м.Б..
6. Учитывая, что карбонил никеля – диамагнитное соединение и степень окисления комплексообразователя в нем равна нулю, установите молекулярную формулу простейшего карбонила никеля, используя правило “18-электронов” и представление об эффективном атомном номере (ЭАН).
7.а) Термодинамическая устойчивость комплексных соединений и факторы, влияющие на термодинамическую устойчивость. Хелатный эффект. Правило циклов Чугаева..
б) Кинетическая устойчивость комплексных соединений. Лабильные и инертные комплексы. Факторы, влияющие на лабильность. Принцип Таубе.
Вариант 2
1. а) Назовите комплексные соединения: K2[Co(NO2)4En], [Pt(NH3)4][PtCl4], [Cu(NH3)3Br]Br. Укажите степень окисления комплексообразователя, к.ч., тип гибридизации валентных АО комплексообразователя, строение координационного полиэдра и запишите выражения для суммарных констант нестойкости и устойчивости.
б) Составьте формулы комплексных соединений по названию: динитритотетраамминникеля(II), тетрароданодиаквахромат(III) натрия, сульфат хлоропентаамминкобальта(III).
2. Растворение навески 10,66 грамма кристаллмческого вещества А в 333 мл воды вызвало понижение температуры замерзания образовавшегося раствора на 0,220С (Ккр.=1,86, считать =1). Из данных химического элементного анализа вещества А известно, что оно содержит по массе 19,5% Сr, 40,0% Сl, 4,5% Н и 36,0% кислорода:
а) определите вещество А и предложите его строение;
б) представьте молекулярные формулы всех изомеров вещества А;
в) используя ТКП, рассчитайте магнитный момент вещества А и оцените эффективный магнитный момент для соединения, полученного при взаимодействии вещества А с избытком KCN в растворе.
3. Рассмотрите образование комплексных ионов никеля(II) – диамагнитного [Ni(CN)4]2- и парамагнитного [Ni(NH3)4]2+ в методе ВС. Укажите электронную конфигурацию иона Ni2+; тип гибридизации валентных орбиталей Ni2+; строение координационного полиэдра; рассчитайте значение эфф.(м.Б.). Для высокоспинового комплекса [Ni(NH3)4]2+ оцените величину ЭСКП () в единицах параметра расщепления и в кДж.
4. Сравните термодинамическую устойчивость хлорида гексааквакомплекса железа(III) и гексацианоферрата(III) калия, если эфф. для первого комплекса 4,9 м.Б., а для второго 16,8 м.Б..
5. Учитывая, что карбонил железа - диамагнитное соединение и степень окисления комплексообразователя в нём равна нулю, установите молекулярную формулу простейшего карбонила железа, используя “правило 18-электронов”.
6. Какой изомер цис- или транс- получается при взаимодействии комплекса [Pt(NH3)3Cl]Cl с соляной кислотой. Принцип трансвлияния лигандов.
7. а) Термодинамическая устойчивость комплексных соединений и факторы, влияющие на термодинамическую устойчивость. Хелатный эффект. Правило циклов Чугаева.
б) Кинетическая устойчивость комплексных соединений. Лабильные и инертные комплексы. Факторы, влияющие на лабильность. Принцип Таубе.
8. Для комплексных ионов Cu(I) (диамагнитного [Cu(CN)2]-) и Cu(II) (парамагнитных [CuCl4]2- и [Cu(NH3)4]2+) укажите:
- электронную конфигурацию комплексообразователя;
- тип гибридизации атомных орбиталей комплексообразователя;
- пространственное строение координационного полиэдра;
- рассчитайте эфф. (м.Б.).
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Основная литература
| № | Наименование | Количество экземпляров | |
| В библиотеке | На кафедре | ||
| 1 | Скопенко В.В., Цивадзе А.Ю., Саврвнский Л.И., Гарновский А.Д. Координационная химия / Учебное пособие для вузов. М.: Академкнига, 2007.- 487 с. | - | 1 |
| 2 | Киселев Ю.М., Добрынина Н.А. Химия координационных соединений. М.: ИЦ “Академия”, 2007.- 352 с. | 10 | 1 |
| 3 | Желиговская Н.Н., Черняев И.И. Химия комплексных соединений. М.:Высш.шк., 1966.- 388 с. | 5 | - |
| 4 | Кукушкин В.Ю., Кукушкин Ю.Н. Теория и практика синтеза координационных соединений. Л.:Наука, 1990.- 264 с. | - | 1 |
| 5 | Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. М.:Высшая школа, 1985.- 455 с. | 1 | 1 |
| 6 | Янсон Э.Ю. Комплексные соединения. М.:Высшая школа, 1968.- 174 с. | - | 2 |
| 7 | Биометаллоорганическая химия / Под.ред. Ж.Жауэла; пер с англ.-М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.-494 с. | 1 | - |
| 7 | Попова Т.В. Основы координационной химии. Йошкар-Ола: МарГУ, 2007 - 99 с. | 58 | 15 |
| 8 | Попова Т.В. Методы исследования комплексообразования в растворе. Учебное пособие. Йошкар-Ола: МарГУ, 1994.- 85с. | 15 | 2 |
2. Дополнительная литература
| № | Наименование | Количество экземпляров | |
| В библиотеке | На кафедре | ||
| 1 | Гликина Ф.Б., Ключников Н.Г. Химия комплексных соединений. М.:Просвещение, 1972.- 168с. | - | 10 |
| 2 | Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. М.: Химия, 1988.- 544 с. | 3 | - |
| 3 | Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Колпакова И.Д. Комплексоны. М.: Химия, 1970.- 416 с. | 3 | - |
| 4 | Макашев Ю.А., Замяткина В.М. Соединения в квадратных скобках. Л.: Химия, 1976.- 214 с | - | 1 |
| 5 | Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа. Л.: Химия, 1976.- 376 с. | 5 | - |
| 6 | Скорик Н.А., Кумок В.И. Химия координационных соединений. М.:Высшая школа, 1975.- 207 с. | - | 1 |
| 7 | Семенов И.Н., Овчинников К.В. “Неожиданные” неорганические соединения. Л.: Химия, 1972.- 105 с. | - | 1 |
| 8 | Пршибил Р. Аналитические применения этилендиаминтетрауксусной кислоты и родственных соединений. М.:Мир, 1975.- 531 с. | 2 | - |
| 9 | Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. М.:Химия, 1970.- 360 с. | 2 | - |
| 10 | Инцеди Я. Применение комплексов в аналитической химии. М.:Мир, 1979.-367 с. | 10 | - |
5. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Справка о материально-техническом обеспечении дисциплины
Физико-химические основы координационной химии .
(наименование дисциплины (модуля) в соответствии с учебным планом)
| №п/п | Наименование оборудованных учебных кабинетов, лабораторий | Перечень оборудования и технических средств обучения |
| 1 | Лекционные аудитории | №424 “B”, переносной экран, проектор, ноутбук |
| 2 | Компьютерные классы | Компьютерное оборудование с программным обеспечением GAUSSIAN, HYPERCHEM, WinMopac, Формы ионизации и по математико-статистической обработке экспериментальных данных методом МНК. |
| 3 | Специализированная лаборатория кафедры общей химии | 401 “В” с вытяжной и вентиляционной системой. Миллиметровая бумага |
| 4 | Химические реактивы. Химическая посуда. Лаборатории кафедры общей химии №№ 400 и 401 “В”, склад химреактивов | Стеклянная и фарфоровая химическая посуда и необходимые химические реактивы. Мерные колбы объемом 25, 50 и 100 мл |
| 5 | Лабораторное оборудование | рН-метры рН-340 и рН-150М, ФЭКи КFК-2, техно-химические и аналитические весы. Наборы кювет |
Лист регистрации изменений
| Номер изменения | Номер страниц | Основание для внесения изменений | Подпись | Расшифровка подписи | Дата | Дата введения изменения | ||
| заменён ных | новых | аннулированных | ||||||
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |