М2.В.ДВ.1. Координационные соединения (новое окно)

Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 1 из 20
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК ДВФУ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
Координационные соединения
020100.68- Химия
Магистерская программа
Химия элементоорганических соединений
Форма подготовки - очная
Школа естественных наук ДВФУ
кафедра общей, неорганической и
элементоорганической химии
курс ___1____ семестр ____2____
лекции _16__ (час.)
практические занятия_______час.
семинарские занятия________час.
лабораторные работы___48___час.
консультации
всего часов аудиторной нагрузки__64_____ (час.)
самостоятельная работа __134_______ (час.)
реферативные работы (0)
контрольные работы (4)
зачет ____2_______ семестр
экзамен___2____семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования (Приказ министерства образования
и науки РФ №547 от 20.05.2010).
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры общей , неорганической и элементоорганической
химии, протокол № 1 «10» сентября 2012г.
Заведующий кафедрой: Н.П. Шапкин
Составитель: И.В. Свистунова
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 2 из 20
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
2
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 3 из 20
Аннотация рабочей программы
Курс « Координационные соединения» базируется на знаниях студентов
по дисциплинам "неорганическая химия", "органическая химия", "квантовая
химия" и "кристаллохимия".
В
программу
координационных
соединений,
курса
включены:
соединений,
термодинамика
теории
номенклатура
строения
координационных
и
изомерия
координационных
соединений,
классы
координационных соединений и синтез.
Значение координационных соединений во всех отраслях химии как
прикладного, так и теоретического характера, все время возрастает, т.к. большинство известных химических соединений можно отнести к классу
координационных. Координационные соединения являются удобной моделью
при
изучении
строения
и
поведения
различных
веществ.
Химия
координационных соединений изучает природу сил комплексообразования,
строение свойства, реакционную способность, методы химического, физикохимического и физического исследования этих соединений.
Цель освоения дисциплины «Координационные соединения» - дать
систематизированное представление об образовании химической связи,
методах синтеза, исследования состава, структуры и физико-химических
свойств веществ координационной природы.
Курс « Координационные соединения» относиться к разделу М2.В.ДВ.1
–дисциплины по выбору. Общая трудоемкость освоения дисциплины
составляет 3 зачетные единицы, 108 ч Учебным планом предусмотрены
лекционные (16 ч) и лабораторные (48 ч) занятия, самостоятельная работа (134
ч). Всего часов 216 ( в том числе 18 час. на экзамен). Дисциплина реализуется
во 2 семестре 1 курса.
Программа
предназначена
учебного
для
курса
магистрантов
«Координационные
и
направлена
на
соединения»
формирование
3
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Разработчик: Свистунова
И.В.
Лист 4 из 20
систематизированного представления о современном состоянии химии
координационных соединений, методах их синтеза и исследования свойств.
Координационные соединения – одна из наиболее динамично развивающихся
областей современной химии, тесно связанная с супрамолекулярной химией,
координационные соединения обладают рядом уникальных свойств. Изучение
раздела расширяет теоретические и общепрофессиональные знания студентовхимиков.
Программа
учебного
курса
направлена
на
формирование
профессиональных знаний и компетенций магистранта. Одной из новаций
данной программы является акцент на необходимость существенной
активизации самостоятельной работы бакалавров по осмыслению и анализу
материала.В ходе изучения химии координационных соединений студенты
приобретают
знания
о
строении
и
номенклатуре
координационных
соединений, типах изомерии координационных соединений, о способах
описания
химической
связи
в
неорганических
и
координационных
соединениях, способах расчета устойчивости координационных соединений.
Основные
умения,
приобретаемые
студентами
при
изучении
дисциплины - это умение синтезировать координационные соединения и
умение устанавливать строение координационного соединения, определять
его основные свойства, в том числе, константы устойчивости.
Выпускник должен обладать следующими общекультурными
компетенциями (ОК):
пониманием
философских
концепций
естествознания,
роли
естественных наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения
(ОК-4);
владением
современными
компьютерными
технологиями,
применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе,
4
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Разработчик: Свистунова
И.В.
обработке,
хранении
и
передачи
информации
при
Лист 5 из 20
проведении
самостоятельных научных исследований (ОК-5);
Выпускник
должен
обладать
следующими
профессиональными
компетенциями (ПК):
владением теорией и навыками практической работы в избранной
области химии (в соответствии с темой магистерской диссертации) (ПК-3);
умением
анализировать
научную
литературу
с
целью
выбора
направления исследования по предлагаемой научным руководителем теме и
самостоятельно составлять план исследования (ПК-4);
способностью
анализировать
полученные
результаты,
делать
необходимые выводы и формулировать предложения (ПК-5);
владением основами делового общения, имеет навыки межличностных
отношений и способен работать в научном коллективе (ПК-11);
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
КУРСА
I.
Раздел 1. Основные понятия и номенклатура, изомерия (2 часа)
Тема 1. Основные понятия координационной химии (1 час)
Основные понятия координационной химии (комплексное соединение,
координационное соединение, аддукт, центральная частица, лиганд, донорный
атом, координационная сфера, координационное число, дентатность). Краткая
история развития химии координационных соединений. Ученые, внесшие
наибольший
вклад
вразвитие
координационной
химии.
Типы
координационных соединений.
Тема 2. Номенклатура координационных соединений. Изомерия
(1 час).
Номенклатура Вернера и ИЮПАК. Структурная изомерия. Изомерия
связи.
5
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Разработчик: Свистунова
И.В.
Лист 6 из 20
Раздел 2. Систематика координационных соединений.
Методы
синтеза (4 часа)
Тема 1. Признаки классификации. Классификация. (1 час)
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Одноядерные координационные соединения. Вернеровские комплексы
(аквакомплексы, ацидокомплексы, годроксокомплексы, аммиакаты, гидриды,
анионгалогенаты и катионгалгены). Карбонилы. Правило Сиджевика. Пикомплексы.
Ферроцен,
дибензолхром.
Хелаты.
Устойчивость
циклов.
Макроциклические лиганды и их комплексы. Порфирины, краунэфиры,
криптанды.
Тема
2.
Полиядерные
соединения.
Супрамолекулярные
координационные сединения (1 час)
Кластеры,
гетерополисоединения.
Координационные
олигомеры.
Комплексы с лигандами молекулами газов.
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Координационные полимеры, геликаты, дендримеры, жидкие кристаллы
и пленки. Координация на поверхности.
Тема 3. Реакции и методы синтеза координационных соединений.
Примеры синтеза координационных соединений (1 час).
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Прямое взаимодействие. Обмен лигандов. Реакции двойного обмена.
Окислительно-восстановительные
методы.
Электрохимические
и
фотохимические реакции. Темплатный синтез. Реакции координированного
лиганда. Равновесные варианты синтеза. Взаимодействие лигандов и солей
металлов. Реакции обмена. Синтезы -дикетонатов. Направленный синтез
6
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Разработчик: Свистунова
И.В.
Лист 7 из 20
Тема 4. Правила превращения координационных соединений (1
час).
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Взаимное
влияние
групп.
Правило
Черняева.
Исследование
трансвлияния.
Раздел 3. Химическая связь в координационных соединениях (4
часа)
Тема 1. Природа химической связи. МВС ( 1 час)
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Развитие взглядов на природу химической связи в координационных
соединениях. Координационная теория Вернера. Основные и побочные
валентности. Теория валентных связей. Основные положения теории.
Объяснение пространственного строения и магнитных свойств комплексов.
Низкоспиновые и высокоспиновые комплексы. π-дативная связь.
Тема 2. Теория кристаллического поля (1 час)
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Теория кристаллического поля. Область применения теории. Основные
положения.
Термодинамическое
объяснение
устойчивости
комплексов.
Объяснение спектральных и магнитных свойств. Спектрохимический ряд
лигандов. Эффект Яна-Теллера. Объяснение искажения октаэдрической
структуры комплексов. Ряд Ирвинга-Вильямса. Нефелоксетический эффект –
прямое доказательство ковалентной связи в комплексах.
Тема 3. ММО. Теория поля лигандов (2 часа)
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
7
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 8 из 20
Теория поля лигандов как развитие теории кристаллического поля.
Октаэдрическое поле. Применение методов для описания химической связи
Раздел 4. Классификация металлов и донорных атомов. Типы
лигандов. Термодинамика координационных соединений (4 часа)
Тема 1. Классы комплексообразователей (1 час)
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Основные типы комплексообразователей. Катионы класса А и В.
Соответствие с кислотно-основной теорией Льюиса.
Тема 2. Лиганды координационных соединений. (1 час)
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Основные неорганические лиганды с различными донорными атомами.
Основные типы донорных атомов. Общая характеристика соответствующих
комплексов. Теория Льюиса. Взгляд на донорно- акцепторное взаимодействие
как на кислотно-основное. Теория мягких и жестких кислот и оснований
Пирсона. Лиганды: вода, гидроксил, аммиак, амид, имид, органические
амины,
гидроксиламин,
гидразин,
пиридин,
карбоновые
кислоты,
комплексоны класса аминополикарбоновых кислот, перхлорат, сульфат,
фосфат, нитрат, карбонат, нитрит, роданид, цианид, галогениды, фосфины,
сероводород, тиоэфиры, сульфоксиды, окись углерода (II), изонитрилы,
непредельные
углеводороды
(π-комплексы).
Для
каждого
лиганда
рассматриваются: геометрическая конфигурация лиганда, донорные свойства,
способы координации, устойчивость и лабильность комплексов. Взаимное
влияние лигандов в координационных соединениях. Транс-влияние. Цисвлияние. Изменение химических свойств лигандов вследствие вхождения во
внутреннюю координационную сферу комплекса.
Тема 3. Полидентантные лиганды (1 час)
8
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Разработчик: Свистунова
И.В.
Лист 9 из 20
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Хелаты. Ацетилацетонаты и другие -дикетонаты.
Тема
4.
Термодинамическая
устойчивость
координационных
соединений.
Комплексообразование в растворе (1 час)
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Термодинамические характеристики комплексообразования. Равновесия
в растворах координационных соединений. Термодинамическая устойчивость
координационных соединений. Ступенчатый характер комплексообразования.
Ступенчатые константы устойчивости и константы образования. Полная
константа образования. Понятие о функции образования. Кинетическая
стабильность комплексных соединений. Хелатный эффект. Энтропийная
природа хелатного эффекта. Транс-хелатный эффект. Макроциклический
эффект.
Раздел 5.
Методы исследования координационных соединений и
применение координационных соединений (2 час)
Тема 1 Физико-химические методы исследования-1 час
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Основные физико-химические методы исследования. Применение ИК-,
УФ-, ЯМР-спектроскопии в исследовании -дикетонатов.
Тема 2 Применение координационных соединений- 1 час.
Метод: Презентации с использованием различных вспомогательных
средств с обсуждением
Комплексные соединения в химической технологии (катализаторы
синтеза, красители). Комплексные соединения в биологических системах.
9
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 10 из 20
Применение комплексных соединений в медицине. Применение комплексных
соединений в аналитической химии (комплексометрическое титрование,
маскирование,
экстракция,
гравиметрический
анализ,
ионообменное
разделение).
II.СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Лабораторные работы (48 часов)
Занятие 1 Синтез, очистка и исследование лиганда (6 часов)
Цель: Ознакомится с одним из методов синтеза β-дикетонов.
Метод: Исследовательский, работа по индивидуальному заданию.
Краткое описание работы: Изучаются препаративные методы синтеза
одного из дикетонов (по заданию) преподавателя. Выбирается методика.
Обсуждаются
особенности
синтеза
и
ожидаемые
физико-химические
характеристики. Проводится синтез. Проводится исследование методами
хроматографии ИК, ЯМР, УФ.
Занятие 2. Реакции хелатирования (6 часов)
Цель: Ознакомится с реакцией хелатирования β-дикетонов.
Метод: Исследовательский, работа в малых группах.
Краткое описание работы: Полученный ранее лиганд, вводят в
реакцию хелатирования. Выбирается комплексообразователь и обсуждается
подходящая методика. Готовятся растворители. Проводится синтез.
Занятие 3. Физико-химисческий анализ β-дикетонатного комплекса
(4 часа)
Цель: Изучить основные особенности ИК, ЯМР и УФ- спектров
дикетонатных комплексов. Выявить характеристические полосы в спектре
синтезированного вещества. Записать ИК, УФ и ЯМР спектры. Привести
доказательства строения дикетонатного комплекса.
Метод: Исследовательский, индивидуальная работа.
10
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 11 из 20
Краткое описание работы: Записываютс и изучаются спектры
дикетонатного комплекса
Занятие 4. Синтез сульфенилхлоридов (6 часа)
Цель: Изучить методы синтеза сульфенилхлоридов дикетонатов
Метод: Исследовательский, работа малой группой.
Краткое описание работы:
Синтезируют сульфенилхлорид
(по
заданию преподавателя). Исследуют его устойчивость и физико-химические
характеристики
Занятие 5. Реакционная способность сульфенилхлоридов (6 часов)
Цель: Изучить реакцию присоединения или замещения для полученного
сульфенилхлорида
Метод: Исследовательский, работа по индивидуальному заданию.
Краткое описание работы: Проводится взаимодействие (по заданию
преподавателя) с непредельным соединением или СН-кислотой. Выделяются
продукты.
Занятие 6. Получение пиразолов (6 часов)
Цель: Получить тиозамещенный пиразол
Метод: Исследовательский, работа малой группой.
Краткое
описание
работы:
Провести
взаимодействие
синтезированного комплекса с гидразином и исследовать хроматограмму
продуктов. Выделить пиразол.
Занятие 7. Взаимодействие сульфенилхлорида с непредельным
соединением кремния. (6 часов)
Цель: Изучить реакции присоединения к непредельным соединениям
кремния
Метод: Исследовательский, работа по индивидуальному заданию.
11
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Краткое
описание
работы:
Изучается
препаративная
методика,
синтезируются
литература,
комплексы.
Лист 12 из 20
выбирается
Проводится
их
выделение и исследование.
Занятие 8. Работа с Кембриджийской базой рентгеноструктурных
данных (6 часов)
Цель: Приобрести навыки работы с CCDC
Метод: Исследовательский, работа по индивидуальному заданию.
Краткое описание работы: Работа в программе рентгеноструктурной
базы. Работа с программой «Mercury»
III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Контрольные работы
Контрольная работа №1: Номенклатура и изомерия комплексов.
Контрольная работа №2: Химическая связь в координационных
соединениях
Контрольная работа №3: Диссоциация комплексов в растворе.
Контрольная работа №4: Основные типы комплексных соединений
Вопросы для текущего контроля
Вопросы по теме «Теоретические основы координационной химии»
1. Основные понятия химии комплексных соединений: комплексное
соединение, координационное соединение, соединение включения, аддукт,
комплексообразователь (центральная частица), лиганд, координационное
число, донорный атом, дентатность, координационная сфера, молекулярный
комплекс, ионный ассоциат.
2. Предмет изучения координационной химии.
12
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 13 из 20
3. Номенклатура координационных соединений. Правила составления
названий.
4. Изомерия координационных соединений. Типы изомерии.
5. Теория валентных связей. Основные положения теории. Объяснение
устойчивости комплексов.
6. Объяснение пространственного строения комплексов с позиций
теории
валентных
связей.
комплексообразователя.
Гибридизация
Типы
электронных
гибридизации,
орбиталей
соответствующие
координационным числам 2, 4, 6.
7. Объяснение магнитных свойств комплексов с позиций теории
валентных связей. Внешне- и внутриорбитальные комплексы. Высоко- и
низкоспиновые комплексы.
Влияние химической природы лиганда на тип гибридизации.
8. Теория кристаллического поля. Область применения теории.
Основные положения. Расщепление d-орбиталей комплексообразователя в
октаэдрическом поле.лигандов
9. Сила кристаллического поля. Энергия (фактор) расщепления. Энергия
стабилизации кристаллическим полем. Объяснение устойчивости комплексов
с позиций теории кристаллического поля.
10. Объяснение магнитных и спектральных свойств комплексов с
позиций теории кристаллического поля. Спектрохимический ряд лигандов.
11. Объяснение искажения октаэдрической формы комплексов с
позиций теории кристаллического поля. Эффект Яна-Теллера. Объяснение
эффекта.
Вопросы по теме «Лиганды координационных соединений»
1. Классификация комплексообразователей в соответствии со строением
электронной
оболочки.
Категории
комплексообразователей.
Краткая
13
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 14 из 20
характеристика сродства к донорным атомам лигандов, устойчивости и
лабильности
образующихся
комплексов
для
каждой
категории
комплексообразователей.
2. Теория кислот и оснований Льюиса. Основные положения теории.
Жесткие и мягкие кислоты и основания.
3. Молекула воды и гидроксил-анион как лиганды координационных
соединений: донорные атомы, строение электронной оболочки донорных
атомов,
потенциальная
дентатность,
краткая
характеристика
свойств
комплексов. Влияние центрального иона на кислотно-основные свойства
лигандов.
4. Амины как лиганды координационных соединений: донорные атомы,
строение
электронной
оболочки
донорных
атомов,
потенциальная
дентатность, краткая характеристика свойств комплексов. Влияние строения
органического радикала на свойства лигандов.
5. Фосфины как лиганды координационных соединений: донорные
атомы, строение электронной оболочки донорных атомов, потенциальная
дентатность, краткая характеристика свойств комплексов. Влияние строения
органического радикала на свойства лигандов.
6. Транс-влияние и цис-влияние лигандов в комплексах. Проявление
эффектов взаимного влияния лигандов.
7. Оксо-анионы как лиганды координационных соединений: донорные
атомы, строение электронной оболочки донорных атомов, потенциальная
дентатность, краткая характеристика свойств комплексов. Влияние строения
органического радикала на свойства лигандов.
8.
π-комплексы.
Лиганды,
образующие
π-комплексы.
Механизм
образования химической связи в π-комплексах.
9. Аминополикарбоновые кислоты как лиганды координационных
соединений: донорные атомы, строение электронной оболочки донорных
14
Разработчик: Свистунова
И.В.
атомов,
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
потенциальная
дентатность,
краткая
Лист 15 из 20
характеристика
свойств
комплексов. Влияние строения органического радикала на свойства лигандов.
Вопросы к экзамену
1. Основные
понятия
координационной
химии
(комплексное
соединение, координационное соединение, аддукт, центральная частица,
лиганд, донорный атом, координационная сфера, координационное число,
дентатность).
2. Краткая история развития химии координационных соединений.
Ученые, внесшие наибольший вклад вразвитие координационной химии.
3. Типы координационных соединений.
4. Номенклатура Вернера и ИЮПАК. Структурная изомерия. Изомерия
связи.
5. Одноядерные
комплексы
координационные
(аквакомплексы,
соединения.
ацидокомплексы,
Вернеровские
годроксокомплексы,
аммиакаты, гидриды, анионгалогенаты и катионгалгены).
6. Карбонилы. Правило Сиджевика.
7. Пи-комплексы. Ферроцен, дибензолхром.
8. Хелаты. Устойчивость циклов.
Макроциклические лиганды и их
комплексы.
9. Порфирины, краунэфиры, криптанды.
10. Кластеры, гетерополисоединения.
11. Координационные олигомеры. Комплексы с лигандами молекулами
газов.
12. Координационные
полимеры,
геликаты,
дендримеры,
жидкие
кристаллы и пленки. Координация на поверхности.
15
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 16 из 20
13. Методы синтеза кс. Прямое взаимодействие. Обмен лигандов.
Реакции двойного обмена.
14. Окислительно-восстановительные методы. Электрохимические и
фотохимические реакции. Темплатный синтез. Реакции координированного
лиганда.
15. Взаимное
влияние
групп.
Правило
Черняева.
Исследование
трансвлияния.Равновесные варианты синтеза. Взаимодействие лигандов и
солей металлов. Реакции обмена.
16. Синтезы -дикетонатов. Направленный синтез.
17. Развитие взглядов на природу химической связи в координационных
соединениях. Координационная теория Вернера. Основные и побочные
валентности.
18. Теория валентных связей. Основные положения теории. Объяснение
пространственного
строения
и
магнитных
свойств
комплексов.
Низкоспиновые и высокоспиновые комплексы. π-дативная связь.
19. Теория
Основные
кристаллического
положения.
поля. Область применения
Термодинамическое
объяснение
теории.
устойчивости
комплексов.
20. Объяснение спектральных и магнитных свойств. Спектрохимический
ряд лигандов. Эффект Яна-Теллера. Объяснение искажения октаэдрической
структуры комплексов. Ряд Ирвинга-Вильямса. Нефелоксетический эффект –
прямое доказательство ковалентной связи в комплексах.
21. Теория поля лигандов как развитие теории кристаллического поля.
Октаэдрическое поле. Применение методов для описания химической связи.
22. Основные типы комплексообразователей. Катионы класса А и В.
Соответствие с кислотно-основной теорией Льюиса.
16
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 17 из 20
23. Основные неорганические лиганды с различными донорными
атомами.
Основные
типы
донорных
атомов.
Общая
характеристика
соответствующих комплексов.
24. Теория Льюиса. Взгляд на донорно- акцепторное взаимодействие как
на кислотно-основное. Теория мягких и жестких кислот и оснований Пирсона.
25. Лиганды: вода, гидроксил, аммиак, амид, окись углерода (II),
изонитрилы, непредельные углеводороды (π-комплексы).
26. Взаимное влияние лигандов в координационных соединениях.
Транс-влияние. Цис-влияние. Изменение химических свойств лигандов
вследствие вхождения во внутреннюю координационную сферу комплекса.
27. Хелаты. Ацетилацетонаты и другие -дикетонаты.
28. Термодинамические
характеристики
комплексообразования.
Равновесия в растворах координационных соединений.
29. Термодинамическая устойчивость координационных соединений.
Ступенчатый
характер
комплексообразования.
Ступенчатые
константы
устойчивости и константы образования. Полная константа образования.
30. Кинетическая стабильность комплексных соединений. Хелатный
эффект. Энтропийная природа хелатного эффекта. Транс-хелатный эффект.
Макроциклический эффект.
31. Комплексные соединения в химической технологии (катализаторы
синтеза, красители).
32. Комплексные соединения в биологических системах. Применение
комплексных соединений в медицине.
33. Применение комплексных соединений в аналитической химии
(комплексометрическое
титрование,
маскирование,
экстракция,
гравиметрический анализ, ионообменное разделение).
17
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 18 из 20
III.ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
Не предусмотрены учебным планом
I. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература:
1. В. В Скопенко, Координационная химия/ В. В Скопенко, А.Ю.
Цивадзе, Л.И. Савранский, А.Д. Гарновский – М: ИКЦ Академкнига.- 2007.488с.
2. Кисилев Ю.М., Химия координационных соединений /Кисилев Ю.М.,
Добрынина Н.А. –М:-Академия.- 2007.- 352 с.
3. Реутов О. А. Органическая химия: в 4 ч. Ч. 1 [Электронный ресурс] /
О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин. — 4-е изд. (эл.). — М. : БИНОМ.
Лаборатория
знаний,
—
2012.
567
с.
http://znanium.com/bookread.php?book=362653
Дополнительная литература:
1. Костромина Н.А., Химия координационных соединений/Костромина
Н.А., Кумок В.Н., Скорик Н.А. - М.: Высш. шк., 1990.- 432 с.
2. Дей К., Селбин Д. / Теоретическая неорганическая химия. - М.:
Химия, 1976.- 568 с.
3. Кумок В.Н., Скорик Н.А. / Лабораторные работы по химии
комплексных соединений. - Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1983.- 208 с.
4. Берсукер И.Б. / Строение и свойства координационных соединений. Л.: Химия, 1971. - 178 с.
5. Шапкин Н.П., Капустина А.А., Аликовский А.В., Свистунова И.В.,
Поляков
В.Ю./
Общий
практикум
по
химии
неорганических
и
элементоорганических соединений. Учебное пособие.-Владивосток, Изд.
ДВГУ, 2003
18
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 19 из 20
6. Шапкин Н.П., Капустина А.А., Свистунова И.В.,Баженов В.В./
Практикум по химии элементоорганических соединений. Учебное пособие. –
Владивосток, Изд. ДВГУ, 2009
19
Разработчик: Свистунова
И.В.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебномтодический комплекс дисциплны «Координационные соединения»
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
кафедре общей, неорганической и
УМКД.19(106)020100.68 М2.В.ДВ.1элементоорганической химии
2012
Лист 20 из 20
Интернет-ресурсы
1. Трифонов А.А. Координационные соединения переходных металлов в
гомогенном катализе. Электронное учебное пособие. - Нижний Новгород:
Нижегородский
госуниверситет,
2010.
74
-
с.
http://window.edu.ru/resource/035/74035
2. Штейнгарц В.Д. Координационный катализ в химии ненасыщенных
соединений // Соросовский образовательный журнал, 1996, №7, с. 47-58.
http://window.edu.ru/resource/310/21310
3. Миттова
И.Я.,
Яценко
О.Б.,
Прокин
А.Н.
Координационные
соединения. Химия элементов V-VIII групп периодической системы: Учебнометодическое
пособие.
-
Воронеж:
Изд-во
ВГУ,
2005.
-
35
с.
http://window.edu.ru/resource/968/26968
20