Хелаты: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [отпатрулированная версия] |
РобоСтася (обсуждение | вклад) м checkwiki fixes (1, 2, 9, 17, 22, 26, 38, 48, 50, 52, 54, 64, 65, 66, 76, 81, 86, 88, 89, 101) |
|||
| (не показано 39 промежуточных версий 24 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
{{Нет ссылок|дата=15 мая 2011}} |
|||
[[Файл:Metal-EDTA.png|thumb|Хелат иона металла и [[EDTA|этилендиаминтетрауксусной кислоты]]]] |
[[Файл:Metal-EDTA.png|thumb|Хелат иона металла и [[EDTA|этилендиаминтетрауксусной кислоты]]]] |
||
'''Хелаты''', '''хелатные соединения''' (от {{lang-la| |
'''Хелаты''', '''хелатные соединения''' (от {{lang-la|chela}} — клешня), также '''внутрикомплексные''' или '''циклические комплексные''' соединения — металлорганические [[комплексные соединения]], образуются при взаимодействии [[ион]]ов [[металл]]ов с полидентатными (то есть имеющими несколько донорных центров) [[лиганд]]ами. Хелаты содержат центральный ион (частицу) — [[комплексообразователь]] и координированные вокруг него [[лиганд]]ы. Внутренняя сфера хелата состоит из циклических группировок, включающих комплексообразователь. |
||
Иногда разделяют понятия хелатного и внутрикомплексного соединения. Второе определение применяют в случае, когда атом-комплексообразователь замещает протон лиганда в соединении. |
Иногда разделяют понятия хелатного и внутрикомплексного соединения. Второе определение применяют в случае, когда атом-комплексообразователь замещает протон лиганда в соединении. |
||
Хелаты используют в химии для разделения, концентрирования и аналитического определения различных элементов. В медицине и сельском хозяйстве |
Хелаты используют в химии для разделения, концентрирования и аналитического определения различных элементов. В медицине и сельском хозяйстве — для введения в пищу микроэлементов (Fe, Cu, Mn и т. д.), благодаря высокой усваиваемости хелатных комплексов по сравнению со свободными ионами металлов. |
||
== Пример == |
== Пример == |
||
Аминоуксусная кислота ([[глицин]]) может реагировать с [[Гидроксид меди(II)|гидроксидом меди]] с образованием сине-фиолетового прочного комплекса, растворимого в воде: |
Аминоуксусная кислота ([[глицин]]) может реагировать с [[Гидроксид меди(II)|гидроксидом меди]] с образованием сине-фиолетового прочного комплекса, растворимого в воде: |
||
:: <math>\mathsf{Cu(OH)_2 + 2NH_2CH_2COOH \rightarrow [Cu(NH_2CH_2COO)_2] + 2H_2O}</math> |
|||
Cu(OH)<sub>2</sub> + 2 NH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COOH = [Cu(NH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COO)<sub>2</sub>] + 2H<sub>2</sub>O |
|||
Лиганд NH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COO<sup>−</sup> (глицинат-ион) относят к категории ''бидентатных лигандов'', образующих две химические связи с комплексообразователем — через атом кислорода карбоксильной группы и через атом азота аминогруппы. |
Лиганд NH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>COO<sup>−</sup> (глицинат-ион) относят к категории ''бидентатных лигандов'', образующих две химические связи с комплексообразователем — через атом кислорода карбоксильной группы и через атом азота аминогруппы. |
||
| Строка 16: | Строка 15: | ||
Внутренняя сфера комплекса содержит два замкнутых пятичленных цикла, в связи с чем полученный комплекс отличается высокой устойчивостью. Константа образования диглицинатомеди(II) β<sub>2</sub> равна 1,8{{e|15}}. |
Внутренняя сфера комплекса содержит два замкнутых пятичленных цикла, в связи с чем полученный комплекс отличается высокой устойчивостью. Константа образования диглицинатомеди(II) β<sub>2</sub> равна 1,8{{e|15}}. |
||
== |
== Реактив Чугаева == |
||
{{не путать|Реакция Чугаева|реакцией Чугаева}} |
|||
Важное значение в химико-аналитической практике имеет открытая Л. А. Чугаевым реакция взаимодействия |
Важное значение в химико-аналитической практике имеет открытая в [[1905 год в науке|1905 году]] [[Чугаев, Лев Александрович|Л. А. Чугаевым]]<ref>{{статья|автор=Чугаев Л.А.|заглавие=О металлических соединениях α-диоксимов|издание=[[Журнал Русского физико-химического общества]]|год=1905|том=37|выпуск=2|страницы=243}}</ref><ref name="Ist">{{книга|часть=Исследования Л. А. Чугаева по химии комплексных соединений|заглавие=История химии в России: Научные центры и основные направления исследований|автор=[[Соловьёв, Юрий Иванович|Соловьев Ю. И.]]|место=М.|издательство=[[Наука (издательство)|Наука]]|год=1985|страницы=275—279}}</ref> реакция взаимодействия [[диметилглиоксим]]а, называемого также реактивом Чугаева, с катионами [[никель|никеля]](II) в [[аммиак|аммиачной]] среде, приводящая к образованию малорастворимого ярко-красного комплексного соединения — бис(диметилглиоксимат)никеля(II). |
||
Функции лиганда в этом комплексном соединении выполняет диметилглиоксимат-анион, образующий две химические связи с комплексообразователем, вследствие чего получаются два пятичленных циклических фрагмента, упрочняющих комплекс. |
Функции лиганда в этом комплексном соединении выполняет диметилглиоксимат-анион, образующий две химические связи с комплексообразователем, вследствие чего получаются два пятичленных циклических фрагмента, упрочняющих комплекс. |
||
Строение получаемого хелата плоское; благодаря внутримолекулярным водородным связям (между лигандами) образуются |
Строение получаемого хелата плоское; благодаря внутримолекулярным водородным связям (между лигандами) образуются ещё две шестичленные циклические группировки, включающие атомы никеля и стабилизирующие частицу комплекса. |
||
Реактив Чугаева очень чувствителен и селективен по отношению к катионам никеля(II) и позволяет уверенно определить его присутствие в любых химических объектах. Получаемый хелатный комплекс используется как пигмент. |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
== См. также == |
== См. также == |
||
* [[Комплексоны]] |
* [[Комплексоны]] |
||
== Примечания == |
|||
{{chem-stub}} |
|||
{{Примечания}} |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
[[Категория:Комплексные соединения]] |
[[Категория:Комплексные соединения]] |
||
[[Категория:Хелаты| |
[[Категория:Хелаты| ]] |
||
[[Категория:Координационная химия]] |
[[Категория:Координационная химия]] |
||
Текущая версия от 08:34, 14 сентября 2024
Хелаты, хелатные соединения (от лат. chela — клешня), также внутрикомплексные или циклические комплексные соединения — металлорганические комплексные соединения, образуются при взаимодействии ионов металлов с полидентатными (то есть имеющими несколько донорных центров) лигандами. Хелаты содержат центральный ион (частицу) — комплексообразователь и координированные вокруг него лиганды. Внутренняя сфера хелата состоит из циклических группировок, включающих комплексообразователь.
Иногда разделяют понятия хелатного и внутрикомплексного соединения. Второе определение применяют в случае, когда атом-комплексообразователь замещает протон лиганда в соединении.
Хелаты используют в химии для разделения, концентрирования и аналитического определения различных элементов. В медицине и сельском хозяйстве — для введения в пищу микроэлементов (Fe, Cu, Mn и т. д.), благодаря высокой усваиваемости хелатных комплексов по сравнению со свободными ионами металлов.
Пример
[править | править код]Аминоуксусная кислота (глицин) может реагировать с гидроксидом меди с образованием сине-фиолетового прочного комплекса, растворимого в воде:
![{\displaystyle {\mathsf {Cu(OH)_{2}+2NH_{2}CH_{2}COOH\rightarrow [Cu(NH_{2}CH_{2}COO)_{2}]+2H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/ruwiki/api/rest_v1/media/math/render/svg/2f117f62afe26301636731e8e805e1717b15f685)
Лиганд NH2CH2COO− (глицинат-ион) относят к категории бидентатных лигандов, образующих две химические связи с комплексообразователем — через атом кислорода карбоксильной группы и через атом азота аминогруппы.
Внутренняя сфера комплекса содержит два замкнутых пятичленных цикла, в связи с чем полученный комплекс отличается высокой устойчивостью. Константа образования диглицинатомеди(II) β2 равна 1,8⋅1015.
Реактив Чугаева
[править | править код]Важное значение в химико-аналитической практике имеет открытая в 1905 году Л. А. Чугаевым[1][2] реакция взаимодействия диметилглиоксима, называемого также реактивом Чугаева, с катионами никеля(II) в аммиачной среде, приводящая к образованию малорастворимого ярко-красного комплексного соединения — бис(диметилглиоксимат)никеля(II).
Функции лиганда в этом комплексном соединении выполняет диметилглиоксимат-анион, образующий две химические связи с комплексообразователем, вследствие чего получаются два пятичленных циклических фрагмента, упрочняющих комплекс.
Строение получаемого хелата плоское; благодаря внутримолекулярным водородным связям (между лигандами) образуются ещё две шестичленные циклические группировки, включающие атомы никеля и стабилизирующие частицу комплекса.
Реактив Чугаева очень чувствителен и селективен по отношению к катионам никеля(II) и позволяет уверенно определить его присутствие в любых химических объектах. Получаемый хелатный комплекс используется как пигмент.
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Чугаев Л.А. О металлических соединениях α-диоксимов // Журнал Русского физико-химического общества. — 1905. — Т. 37, вып. 2. — С. 243.
- ↑ Соловьев Ю. И. Исследования Л. А. Чугаева по химии комплексных соединений // История химии в России: Научные центры и основные направления исследований. — М.: Наука, 1985. — С. 275—279.
Литература
[править | править код]- Хелаты / Химическая энциклопедия. Т. 5 в 5 т. — М.: Большая российская энциклопедия, 1998 — с. 224—225.
- Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Т. 1. — М.: Академкнига, 2007 — с. 38—41.