Растворы электролитов

Классификация комплексных соединений

1. по характеру заряда иона – к.с. делятся на

- катионные – диссоциируют с образованием комплексного катиона

[Zn(NH₃)₄]Cl₂ = [Zn(NH₃)₄]⁺² + 2Cl‾

- анионные - диссоциируют с образованием комплексного аниона

K₂[HgI₄] = 2K⁺ + [HgI₄]‾²

- нейтральные - не диссоциируют, т.е. это не электролиты, их молекулы состоят только из внутренней сферы

[Ni(CO)₄] [Pt(NH₃)₂Cl₂]

2. по природе лигандов различают

- аквакомплексы – лигандами является вода

[Cr(H₂O)₆]Cl₂ [Al(H₂O)₆]Cl₃

- аммиакаты – лигандами является аммиак

[Cu(NH₃)₄SO₄]

- ацидокомплексы – лиганды кислотные остатки (комплексы типа двойных солей)

K₂[PtCl₄] Na₃[Co(NO₂)₆]

- хелатные комплексы – комплексы металлов с полидентатными лигандами.

Такие комплексы образуют аминокислоты – при качественной реакции на аминокислоты (это реакции образования к.с.)

Наиболее эффективным хелатообразующим лигандом является этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)

Трилон Б (Na₂H₂L)

Трилон Б образует устойчивые комплексы с катионами всех Ме, кроме щелочных, поэтому используется в аналитической химии для определения содержания катионов магния или кальция, для умягчения воды

Na₂[H₂L] + MgSO₄→ H₂[MgL] + Na₂ SO₄

[H₂L]‾² + Mg⁺²→ 2 H⁺ + [MgL]‾²

ЭДТА используется в медицине для выведения из организма ионов тяжелых Ме, однако это вещество вызывает декальцинацию организма, поэтому вместо ЭДТА применяют тетацин – кальций Na₂[CaL].

Тетацин – кальций Na₂[CaL]

Na₂[CaL] → 2 Na ⁺ + [CaL]‾²

[CaL]‾² + Pb⁺² → Ca²⁺ + [PbL]‾²

Важнейшие процессы жизнедеятельности протекают с участием комплексных соединений (к.с.). В живых организмах присутствуют к.с. многих жизненно важных металлов с белками, витаминами, веществами выполняющими важные функцию в обмене веществ. Многие природные к.с. содержат в качестве хелатных лигандов – порфириновые производные. В них 4 атома азота образуют 4 связи с комплексообразователем. В зависимости от природы комплексообразователя изменяются биологические функции комплекса. Комплекс порфирина с железом является основой гемоглобина и цитохромов, с кобальтом - витамин В₁₂, с магнием – хлорофилл, с двумя Ме (железом и медью) – цитохромоксидаза.

Рассмотрим особенности строения гемоглобина. Комплексообразователь – железо представляет 6 свободных атомных орбиталей и образует 6 связей. 4 из них образует с порфириновым лигандом, одна – связь с белком – глобином, одна – занята водой. За счет замещения молекулы воды на молекулу кислорода гемоглобин переносит кислород. Схематичное изображение молекулы гемоглобина:

Глобин Глобин

При вдыхании воздуха содержащего угарный газ, в гемоглобине вода замещается на СО образуя очень стойкое соединение, поэтому кислородная емкость крови уменьшается. При легких отравлениях наблюдается головная боль, слабость, тошнота. При средних – нарушается координация движения, затмение сознания. При тяжелых – потеря сознания, судороги. Смерть наступает от остановки дыхания. Пострадавшим необходимы сердечные средства и чистый кислород.

Под действием окислителей – нитратов и нитритов – железо окисляется до + 3 и не способно переносить кислород, чтобы восстановить железо необходимы восстановители.

Таким образом, велика роль к.с. в биологических процессах и к.с. находят широкое практическое применение в химии и медицине.

ЛЕКЦИЯ № 6

Все биологические системы (цитоплазма, кровь, лимфа, слюна, моча) являются водными растворами солей, белков, углеводов, липидов. Усвоение пищи, транспорт метаболитов, биологические реакции протекают в растворах. Биологические жидкости и отдельные компоненты клетки – это различные типы растворов. В медицине большинство лекарственных препаратов вводятся в виде растворов.

Дата добавления: 2013-12-13