Nomenklatur von Komplexen

Hallo und ganz herzlich willkommen! In diesem Video geht es um die „Nomenklatur von Komplexen“. Diese chemische Verbindung trägt den prosaischen Namen „Gelbes Blutlaugensalz“. Es handelt sich um eine Komplexverbindung. Wir sagen kurz „Komplex“. Der systematische Name der Verbindung lautet „Kaliumhexacyanidoferrat (II)“. Das klingt kompliziert. Es ist aber nicht so schwer und man kann das verstehen. Aufbau von Komplexen Einfache komplexe Strukturen kennt ihr schon lange: Nitrat (NO3-), Sulfat (SO42-) oder Phosphat (PO43-). Charakteristisch für diese Ionen ist jeweils ein Teilchen, ein Atom im Zentrum: Stickstoff N, Schwefel S oder Phosphor P. 1. Zentralatom Im Zentrum eines Komplexes befindet sich ein Zentralatom. Das ist häufig das Atom eines Übergangmetalls. Die meisten Zentralatome werden durch die Nebengruppenelemente (man sagt auch Übergangsmetalle) gebildet. Beispiele dafür sind Eisen, Kupfer oder Gold. 2. Liganden Das Zentralatom wird von mehreren Liganden umgeben. Das können einfache Anionen wie das Fluorid – Ion F- oder das Chlorid – Ion Cl- sein. Als Liganden können auch zusammengesetzte Anionen wie OH- oder CN- fungieren.sein. Eine dritte Möglichkeit sind Moleküle wie H2O oder NH3. Das Zentralatom Die Symbole und Namen wichtiger Zentralatome (Metalle) sollte man kennen. Das erste ist der deutsche Name. Außerdem ist für die Nomenklatur die lateinische Bezeichnung wichtig. Ich möchte eine Liste wichtiger Vertreter aufführen.

Symbol/ deutscher Name/ lateinische Bezeichnung: Cu/ Kupfer/ Cuprum, Ag/ Silber/ Argentum, Au/ Gold/ Aurum, Hg/ Quecksilber/ Mercurius, Mercury (engl.), Fe/ Eisen/ Ferrum Co/ Cobalt/Cobaltum, Zn/ Zink/ Zincum, Sn/ Zinn/ Stannum, Pb/ Blei/ Plumbum

Ladung des Komplexes Beim Zentralatom handelt es sich eigentlich um ein Zentralion. Wichtige Beispiele: Cu2+, Ag+, Au3+, Fe2+ oder Fe3+ Ein Ion bildet mit den Liganden einen Komplex. Die meisten Komplexe sind geladen. Betrachten wir beide Fälle: Positiv geladene Komplexe Betrachten wir die Verbindung [Co(NH3)6]3+
Der Ausdruck in eckigen Klammern versinnbildlicht einen Komplex. Das Zentralatom ist Co. Die Liganden sind die Moleküle NH3. Die Ladung des Komplexes ist +3. Diesen positiv geladenen Komplex bezeichnet man als „Cobalt – Ion“. Genaueres später.
Bei positiv geladenen Komplexen besteht der Stamm des Namens aus dem Namen des Zentralatoms und dem Wort „Ion“. Weitere Beispiele: [Al(H2O)6]3+ ist ein „Aluminium– Ion“. [Cu(H2O)4]2+ ist ein „Kupfer – Ion“.

Negativ geladene Komplexe Für die Benennung der Anionen muss man die lateinischen Bezeichnung der Metalle kennen. Das Beispiel steht im Zusammenhang mit dem zu Beginn erwähnten Gelben Blutlaugensalz. [Fe(CN)6]4- ist ein „Ferrat – Ion“. (Abgeleitet von Ferrum.) Man sagt also nicht „Eisenat“. Bei negativ geladenen Komplexen besteht der Stamm aus dem ersten Teil des meist lateinischen Namen des Zentralatoms und der Endung „at“. Weitere Beispiele: [PbCl4]2- ist ein „Plumbat -Ion“. (Abgeleitet von Plumbum.) [HgI4]2- ist ein „Mercurat – Ion“. (Abgeleitet von Mercurius/Mercury.) Achtung: Das letzte Beispiel ist eine Ausnahme. Der korrekte lateinische Name für Quecksilber ist Hydrargyrum. Sinnfälligkeit der Benennung Die Benennung komplexer Ionen ist nicht zufällig. Zusammen ergeben sie nämlich Salze. Kation(en) + Anion(en) = Salz Als Analogie zum Vergleich: Kalkstein hat die Formel CaCO3. Er besteht aus den Ionen Ca2+ und CO32-. Der systematische Name lautet daher Calciumcarbonat. Das Kation (positive Ladung) wird durch das „Metall“ benannt. Das Anion (negative Ladung) hat die Endung „at“. Liganden Hier ist nicht einfach der Name des entsprechenden Teilchens anzugeben. Nachfolgend die Liste der korrekten Bezeichnungen: Ich möchte eine Liste wichtiger Vertreter aufführen.

Formel/ Name/ Ladung H2o/ aqua/ 0, NH3/ ammin/ 0, Co/ carbonyl/ 0, No/ nitrosyl/ 0, F-/ fluorido/ -1, cl-/ chlorido/ -1, OH-/ hydroxido/ -1, NCO-/ cyanato/ -1, H-/ hydrido/ -1, CN-/ cyanido/ -1, NH2-/ amido/ -1, O2-/ oxido/ -2

Achtung: Einige Namen sind veraltet (2014) und sollten nicht mehr verwendet werden: fluoro, chloro, hydroxo, cyano, oxo Beachtet das bitte bei euren Recherchen im Internet! Liganden und Zentralatom im Namen Betrachten wir das vertraute komplexe Kation: [Co(NH3)6]3+
Das ist ein Cobalt – Ion. Berücksichtigung der Liganden ergibt: Ammincobalt -Ion. Das Ion hat 6 Liganden. Wichtig ist die Angabe der Ligandenzahl: Hexaammincobalt- Ion. Nun fehlt noch die Oxidationzahl des Zentralatoms (besser die Ladung des Zentralions): Hexaammincobalt(III)- Ion Das ist der korrekte Name des komplexen Kations. Ligandenzahl Im vorigen Abschnitt haben wir die Ligandenzahl 6 mit hexa bezeichnet. Die Ligandenzahlen sind von den griechischen Zahlwörtern abgeleitet: 2 - di, 3 - tri, 4 - tetra, 5 - penta, 6- hexa, 7 - hepta, 8 - octa, 9 - nona, 10 - deka, 12 - dodeka

Häufig trifft man die Ligandenzahlen 6 (hexa) und 4 (tetra).
Einige Ionen Wir wollen nun etwas üben. Hallo, aufwachen! [Al(H2O)4]3+
Habt ihr einen Vorschlag?
Tetraaquaaluminium(III)-Ion [PbCl4]2- Könnt ihr das Ion benennen? Tetrachloridoplumbat(II)-Ion [Fe(CN)6]4- Benennt das komplexe Ion. Hexacyanidoferrat(II)-Ion Salze Üben wir weiter bei Salzen. Na[Al(OH)4] Natrium-tetrahydroxidoaluminat(III) K3[Fe(CN)6] Kalium-hexacyanoferrat(III) (NH4)2[PbCl6] Ammonium-hexachloridoplumbat(IV) Und noch schwerer, bei mehreren Substituenten: [CoCl(NH3)5]Cl2 Pentaamminchloridocobalt(III)-chlorid [PtCl4(NH3)2] Diammintetrachloridoplatin(IV) Der letzte Komplex ist neutral.Die römische IV ist nicht die Ladung des Komplexes. Es ist die Ladung des Zentralions. Haptizität Von Haptizität spricht man bei Liganden, die über mehr als ein Donoratom verfügen. Die wahrscheinlich populärste Verbindung ist Ferrocen, der erste Sandwich - Komplex. Ein Eisen(II) – Ion liegt zwischen zwei Cyclopentadienyl – Anionen C5H5-. Der systematische Name von Ferrocen lautet: Bis(η5-cyclopentadienyl)eisen) Achtung! Man spricht: „Bis(pentahapto-cyclopentadienyl)eisen)“. Anmerkung: η1 = monohapto, η2 = dihapto, η3 = trihapto, η4 = tetrahapto, η5 = pentahapto, usw. Brückenliganden Davon spricht man, wenn Liganden mit zwei Donoratomen wie CN- oder CO an zwei Metallzentren koordinieren. Beispiel:

Der systematische Name lautet: Tris(μ-carbonyl)hexacarbonyldieisen) Diesen Namen wollen wir verstehen: Tris bezieht sich auf die Anzahl der Brückenliganden. Es bedeutet 3. Der griechische Buchstabe (μ) „mü“ weist auf Brückenliganden hin. μ-carbonyl: Die Art der Brückenliganden ist Carbonyl CO. Hexacarbonyl: 6 nicht brückenbildende Liganden Carbonyl CO. Dieisen: zwei Eisen – Zentralatome. Anmerkung: Die Zahl der Brückenliganden wird mit Bis (zwei), Tris (drei), Tetrakis (vier), Pentakis (fünf) usw. bezeichnet.

Das war es auch schon wieder für heute. Ich hoffe, ich konnte euch helfen.

Alles Gute und viel Erfolg! Tschüs Euer André