Opis
Chemia związków koordynacyjnych fundamentem nowoczesnej chemii praktycznej! Pierwszy podręcznik na rynku polskim wprowadzający Czytelnika w podstawowe zagadnienia chemii związków kompleksowych. Autorzy zrobili to w sposób opisowy, unikając nadmiernego wprowadzania aparatu matematycznego i zaawansowanej chemii kwantowej. Książka stanowi pomost pomiędzy publikacjami wprowadzającymi w zagadnienia chemii nieorganicznej a specjalistycznymi, dając podstawę do dalszych studiów lub pracy. W podręczniku omówiono m.in.: •podstawowe pojęcia chemii koordynacyjnej, •charakterystykę procesu kompleksowania, •kinetykę i mechanizmy reakcji, •otrzymywanie związków kompleksowych, •elementy chemii supramolekularnej, •związki kompleksowe w przyrodzie, •związki kompleksowe w życiu i działalności człowieka. Książka przeznaczona jest dla studentów i doktorantów chemii, biologii, biotechnologii, nauk medycznych, inżynierii i ochrony środowiska, technologii chemicznej oraz inżynierii materiałowej. Spis treściPrzedmowa XI 1. RYS HISTORYCZNY I POJĘCIA PODSTAWOWE 1 1.1. Rys historyczny rozwoju chemii koordynacyjnej 1 1.1.1. Starożytność i czasy średniowieczne 1 1.1.2. Pierwszy etap rozwoju chemii koordynacyjnej 2 1.1.3. Drugi etap rozwoju chemii koordynacyjnej 5 1.1.4. Trzeci etap rozwoju chemii koordynacyjnej 6 1.2. Podstawowe pojęcia chemii koordynacyjnej 9 1.2.1. Związek kompleksowy 9 1.2.2. Atom centralny 9 1.2.3. Ligandy 10 1.3. Wiązanie koordynacyjne i sfera koordynacyjna 14 1.4. Nazewnictwo związków kompleksowych 15 Literatura do rozdziału 1 16 2. LICZBA KOORDYNACYJNA 17 2.1. Pojęcie liczby koordynacyjnej 17 2.2. Liczba koordynacyjna a geometria bezpośredniego otoczenia atomu centralnego w kompleksie 19 2.3. Liczba koordynacyjna a położenie pierwiastka w układzie okresowym 22 2.4. Przewidywanie liczb koordynacyjnych w kompleksach 32 2.4.1. Uwagi ogólne 32 2.4.2. Model jonowy 33 2.4.3. Liczba koordynacyjna a hybrydyzacja orbitali jonu centralnego 34 2.4.4. Liczba koordynacyjna a model odpychania się par elektronowych powłoki walencyjnej jonu metalu w kompleksie (VSEPR) 34 2.5. Przegląd form kompleksowych o różnych liczbach koordynacyjnych 35 2.5.1. Liczby koordynacyjne 1, 2 i 3 35 2.5.2. Liczba koordynacyjna 4 37 2.5.3. Liczba koordynacyjna 5 39 2.5.4. Liczba koordynacyjna 6 40 2.5.5. Liczba koordynacyjna 7 43 2.5.6. Liczba koordynacyjna 8 43 2.5.7. Liczba koordynacyjna 9 45 2.5.8. Liczby koordynacyjne większe od 9 46 Literatura do rozdziału 2 50 3. WIĄZANIA CHEMICZNE 52 3.1. Wprowadzenie. Charakterystyka ogólna wiązań chemicznych w związkach kompleksowych 52 3.2. Oddziaływania silne — wiązanie jonowe. Teoria pola krystalicznego 54 3.2.1. Charakterystyka ogólna teorii pola krystalicznego 54 3.2.2. Rozszczepienie orbitali d w polach ligandów o symetrii oktaedrycznej i tetraedrycznej 55 3.2.3. Konfiguracje elektronowe jonów metali w kompleksach 58 3.2.4. Energie oddziaływań międzyelektronowych i szeregi spektrochemiczne w kompleksach oktaedrycznych 62 3.2.5. Kompleksy tetragonalne 64 3.2.6. Rozszczepienie orbital d w polach ligandów o innych symetriach 67 3.2.7. Efekt Jahna–Tellera 67 3.2.8. Podsumowanie teorii pola krystalicznego 70 3.3. Oddziaływania silne — wiązanie kowalencyjne. Teoria orbitali molekularnych i teoria pola ligandów 71 3.3.1. Koncepcja wiązania kowalencyjnego 71 3.3.2. Podstawowe założenia teorii orbitali molekularnych 73 3.3.3. Teoria orbitali molekularnych w zastosowaniu do związków kompleksowych 76 3.3.4. Teoria pola ligandów 86 3.4. Oddziaływania średniej mocy oraz słabe 88 3.4.1. Wprowadzenie 88 3.4.2. Wiązania wodorowe 89 3.4.3. Inne siły niekowalencyjne 94 3.5. Wokół wiązań chemicznych. Elektroujemność i twardość 95 3.5.1. Pojęcie i skale elektroujemności 95 3.5.2. Elektroujemność bezwzględna (absolutna) 100 3.5.3. Twardość bezwzględna (absolutna) 101 3.6. Wybrane metody badania wiązań chemicznych w związkach kompleksowych 106 3.6.1. Spektroskopia i spektrofotometria 106 3.6.2. Właściwości magnetyczne związków kompleksowych 122 3.6.3. Metody półempiryczne opisu wiązań w cząsteczce. Model kątowego nakładania 130 3.6.4. Metody teoretyczne opisu wiązań. Metoda funkcjonału gęstości elektronowej (DFT) 132 Literatura do rozdziału 3 134 4. IZOMERIA KOMPLEKSÓW METALI 136 4.1. Wprowadzenie 136 4.2. Izomeria konstytucyjna związków kompleksowych 138 4.2.1. Izomeria jonowa 138 4.2.2. Izomeria solwatacyjna (hydratacyjna) 138 4.2.3. Izomeria koordynacyjna 139 4.2.4. Izomeria wiązaniowa 140 4.2.5. Izomeria ligandowa 142 4.3. Stereoizomeria związków kompleksowych 142 4.3.1. Wprowadzenie 142 4.3.2. Enancjomeria 142 4.3.3. Izomeria geometryczna 153 4.3.4. Inne rodzaje izomerii 155 Literatura do rozdziału 4 157 5. TERMODYNAMICZNA CHARAKTERYSTYKA PROCESU KOMPLEKSOWANIA 158 5.1. Wprowadzenie 158 5.2. Parametry termodynamiczne procesu kompleksowania 159 5.3. Równowagi reakcji w roztworach wodnych i ich charakterystyka ilościowa 162 5.4. Czynniki wpływające na trwałość związków kompleksowych 166 5.4.1. Jon metalu 166 5.4.2. Liga