Хелатные комплексы


Думаю, многим попадались на глаза в садовых центрах удобрения для листовых подкормок в маленьких пакетиках. И кто-то даже обращал внимание на то, что такие удобрения бывают "сульфатами", а бывают "хелатами".

Приведу пример:

Я специально подобрала похожие примеры. Но, не смотря на схожесть упаковки и наличие цинка в обоих вариантах эти удобрения имеют разные свойства.

Что такое хелаты?

Хелаты – это крупные органические соединения, в которых ион того или иного металла как бы «упакован» в центр молекулы. Например, хелат железа имеет такую формулу:

С другой стороны, то же самое железо может поступить в почву с железным купоросом, формула которого на первый взгляд кажется проще – FeSO4.

Однако проще не значит лучше. На самом деле растения намного лучше усваивают именно микроэлементы в хелатной форме, а не простые соли (железный купорос). Аналогично работает и организм животных и человека: например, гемоглобин и витамин В12 также являются хелатными соединениями.

Именно поэтому такие подкормки усваиваются практически на 90%, в то время как минеральные вещества – только на 30-40%. Наряду с этим у хелатов есть и другие ощутимые преимущества:


  • не вступают в реакцию с другими веществами: железо или другой элемент (например, цинк, медь, марганец) хорошо «упакованы»;
  • не вымываются с водой (при поливе, дождях, сходе талого снега), чем часто «грешат» минеральные удобрения;
  • они безопасны для человека, животных, почвенных микроорганизмов, самих растений, а также пчел и других полезных насекомых.

Для чего применяют хелаты?

Хелатируются только те элементы, которые по природе своей являются металлами, т.е. цинк, железо, медь, марганец. Все они являются микоэлементами, нужны астению в небольших количествах, но при этом они выполняют очень конкретные физиологические роли в жизни растения, и их наличие в подкормках направлено на:

  • улучшение качества плодов;
  • повышение урожайности;
  • профилактика грибковых болезней;
  • профилактика вредителей;
  • повышение лежкости плодов;
  • повышение зимостойкости.

Источник: zen.yandex.ru

Хелатные комплексы

Бурятский государственный университет

Химический факультет

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Хелатные комплексы

Улан-Удэ

год.

Введение

Комплексные соединения представляют собой интересный класс веществ в неорганической химии. Их природа представляет для науки большой интерес, так как значительное количество элементов периодической системы могут образовывать комплексы, как с другими элементами, нейтральными молекулами, так и с катионами (анионами) кислотных (основных) остатков.

Особую группу составляют циклические комплексные соединения или хелаты. Хелатную структуру имеют многие комплексы. Так, например молекула гемоглобина представляет собой комплекс, который соединяет атом Fe(II) и тетрадентатный хелатообразующий лиганд — порфирин. Этот лиганд образует комплекс с магнием, который называется хлорофил.

Цель работы.

Основной целью данной работы является получение, изучение физических и химических свойств хелатных комплексов.
терес состоит в том, что хелаты по отношению к другим комплексам обладают интересными свойствами: циклическое строение, повышенная прочность. Еще одна причина по которой стоит изучать хелатные комплексы — большинство органических комплексов в живой природе относятся именно к ним. Так же в данной работе вообще затрагивается вообще вся химия комплексных соединений и имена тех кто вложил большой вклад в изучение комплексных соединений.

Задачи.

1)      Подобрать теоретический материал.

2) Подобрать методики синтезов необходимых нам соединений.

) Повести синтез хелатных соединений

) Сделать выводы.

Глава первая.

Теоретическая часть

.1 Классификация комплексных соединений

Комплексные соединения (К.С.) — соединения образованные сложными катионными и анионными составляющими единую структуру.

Применяется несколько видов классификаций комплексов:

По принадлежности к определенному классу соединений

Комплексные кислоты — H2[SiF6], H[AuCI];

Комплексные основания — [Ag(NH3)2]OH, [Co(En)3](OH)3.

По природе лигандов

Если лигандом является вода, комплексы называются аквакомплексами, например, [Co(H2O)6]SO4, [Cu(H2O)](NO3)2. Находящиеся в водном растворе гидратированые катионы содержат в качестве центрального звена аквакомплекс. В кристаллическом состоянии некоторые из аквакомплексов удерживают и кристаллизационную воду, например: [Cu(H2O)4]SO4·H2O и др. Кристаллизационная вода не входит во внутреннюю сферу, она связана менее прочно, чем координационная, и легче отщепляется при нагревании.


Комплексы образованные аммиаком — аммиакаты, например [Ag(NH3)2]Cl, [Cu(NH3)4]SO4. Известны комплексы аналогичные аммиакатам, в которых роль лиганда выполняют молекулы аминов: CH3NH2 (метиламин), C2H5NH2 (этиламин), NH2CH2CH2NH2 (этилендиамин, условно обозначаемый En) и др. Такие комплексы называют аминатами.

Оксалатные, карбонатные, цианидные, галогенидные, и другие комплексы содержащие в качестве лигандов анионы различных кислот, называются ацидокомплексами. Например, K4[Fe(CN)6] и K2[HgI4] — цианидный иодидный ацидокомплексами,.

Соединения с OH-группами в виде лигандов называют гидрокомплексами, например: K3[Al(OH)6].

По знаку заряда комплекса различают

Катионные комплексы — [Co(NH3)6]Cl3

анионные комплексы — Li[AlH4], K2[Be(CO3)2]


нейтральные комплексы — [Pt(NH3)2Cl2], [Co(NH3)3Cl3].

Нейтральные комплексы не имеют внешней сферы. Более сложными являются бикомплексы, состоящие из комплексных катионов и анионов, например [Co(NH3)6][Fe(CN)6].

Особую группу составляют сверхкомплексные соединения. В них число лигандов превышает координационную валентность. Примером может служить CuSO4·5H2O. У меди координационная валентность равна четырем и во внутренней сфере координированы четыре молекулы воды. Пятая молекула присоединяется к комплексу при помощи водородных связей.

.2 Циклические или хелатные (клешневидные) комплексные соединения

Они содержат би- или полидентатный лиганд, (лиганды, образующие с центральным атомом, две связи, называются бидентатными; образующие три связи — тридентатные и т.д.) который как бы захватывает центральный атом подобно клешням рака:

Хелатные комплексы

Таблица 1. Обозначения, применяемые для некоторых лигандов


Обозначение

Лиганд

Формула

En

Этилендиамин

H2N─CH2─CH2─NH2

Pn

Пропилендиамин

NH2CH2CH(CH3)NH2

dien

Диэтилентриамин

NH2CH2CH2NHCH2CH2NH2

trien

Диэтилентетраамин

NH2CH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2

bipy

2,2-Дипиридил

Хелатные комплексы

phen

1,10-Фенантролин

Хелатные комплексы

EDTA

Этилендиаминтетраацетато

Хелатные комплексы

DMG

Диметилглиаксемато

Хелатные комплексы

В этих комплексах символом М обозначен атом металла, а стрелкой — донорно-акцепторная связь.
имерами таких комплексов служат оксалатный комплекс железа (ΙΙΙ) [Fe(C2O4)2]3─ и этилендиаминовый комплекс платины (ΙV) — [PtEn3]4+. К группе хелатов относятся и внутрикомплексные соединения, в которых центральный атом входит в состав цикла, образуя ковалентные связи с лигандами разными способами: донорно-акцепторные и за счёт неспаренных электронов. Комплексы такого рода весьма характерны для аминокарбоновых кислот. Хелатообразующие лиганды содержат два или больше электронодонорных атомов, т.е. может образовать две и более координационные связи, например: H2N─CH2─CH2─NH2 (этилендиамин),

Хелатную структуру имеют многие комплексы. Так, например молекула гемоглобина представляет собой комплекс, который соединяет атом Fe(II) и тетрадентатный хелатообразующий лиганд — порфирин. Этот лиганд образует комплекс с магнием, который называется хлорофиллом.

Хелатные соединения отличаются особой прочностью, т.к. центральный атом в них как бы «блокирован» циклическим лигандом. Наибольшей устойчивостью обладают хелаты с пяти- и шестичленными циклами. Многие органические лиганды хелатного типа являются весьма чувствительными и специфическими реагентами на катионы переходных металлов. К ним относится, например, диметилглиоксим, предложенный Чугаевым как реактив на ионы Ni2+ и Pd2+.


1.3 Правило циклов Л.А. Чугаева

На основе фактического материала он пришёл к заключению, что наиболее устойчивыми в комплексах являются циклы, состоящие из пяти и шести циклов.

Одним из оснований для заключения о правиле циклов послужили факты взаимодействия никельсукцинимида Ni(Su)2 где Su — это СH2-С=О, с диаминами. Установлено что 1,2-диамин (этилендиамин) и 1,3-диамин (пропилендиамин) взаимодействуют с этой солью никеля с образованием соединения типа [NiEn3]Su2 u [NiEn2Su2]. При чем разница между триэтилендиамином и тетраэтилендиамином очень существенна, свойства же тетраэтилендиамином и пентаэтилендиамином близки.Реакция с 1,4- и 1,5-диаминами идёт совершенно иначе. Чугаев связал различное поведение диаминов с числом звеньев в циклах, образуемых этими лигандами и ионами никеля. В случае 1,2- и 1,3-диамина соответственно образуются пяти- и шестичленные цыклы:

Хелатные комплексы

В случае 1,4- и 1,5-диаминов должны были бы образовываться семи- и восьмичленные циклы, но они не устойчивы. Вследствие этого тетраметилен и пентаметилендиамин связываются с двумя ионами никеля, образуя мостики:

…→Ni←NH2CH2CH2CH2CH2NH→Ni←…

В результате получаются полимерные комплексы.


Большой заслугой Л.А Чугаева следует считать то, что он впервые связал характер и устойчивость комплексов с конкретной группировкой атомов в органическом лиганде. Эти идеи легли в основу многочисленных работ по синтезу и аналитическому применению органических реагентов и комплексонов.

Правило циклов получило развитие на базе большого фактического материала. В настоящее время можно утверждать, что донорные группы атомов, несущие на себе отрицательный заряд (чаще всего это кислотные остатки), способны образовывать устойчивые четырёхчленные циклы. Это относится как к простым анионам, например NO3, CO32-, SO42-, так и к остаткам органических кислот: диалкил(арил)фосфорных, алкил(арил)фосфорных, диалкил(арил)дитиофосфарных, дитиокарбаминовых, ксантогеновых и т.д.

Можно сделать заключение, что образованию необычных трёх- и четырёхчленных циклов, вероятно, способствует связь металла с атомом углерода.

.4 Хелатный эффект

Правило циклов Л.А. Чугаев сформулировал на основании препаративных данных. Количественные данные были получены лишь в 40-х годах ХХ в. Они были частично обобщены Шварценбахом в 1952 г.

В 1920 г. Морган и Дрю ввели в химическую литературу термин «хелат» (от англ. chtlate — коготь, клешня) для обозначения циклов, образуемых лигандами при координации около иона металла. Соответствующие комплексы, содержащие хелатный цикл, стали называть хелатными соединениями.


Шварценбах предложил называть разность между логарифмом константы устойчивости хелатного комплекса и нециклического аналога «хелатным эффектом». Сравнивая хелатные эффекты для этилендиаминовых и 1,3-пропилендиаминовых комплексов никеля (II) и меди (II) (за стандарт были выбраны аммиачные соединения), Шварценбах пришёл к заключению, что пятичленное хелатное кольцо стабильнее шестичленного.

Считают, что хелатный эффект связан с изменением энтропии системы. При образовании комплексов, например в водном растворе, происходит замещение молекул воды гидратированного иона металла на определённый лиганд. Если в комплекс вступают монодентатные лиганды, то освобождается равное число молекул воды:

[Ni(H2O)6]2+ + 6NH3 = [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O

Если вступает бидентатный лиганд, то число освобождающихся молекул воды вдвое больше, чем число лигандов, входящих в комплекс:

[Ni(H2O)6]2+ + 3En = [NiEn3]2+ + 6H2O

Это приводит к тому, что возрастает энтропийная составляющая свободной энергии Т∆S в уравнении:

∆G = ─ RTlnK = ∆H ─ T∆S.

т.е. уменьшается свободная энергия системы. В ряде работ были сделаны попытки прямой экспериментальной оценки вклада энтропии и энтальпии в константу устойчивости комплексов.

Таблица 2. Константы образования и термодинамические параметры для комплексов кадмия (ΙΙ) при 25оС

Комплекс

lg β, Моль·л-1

∆НО, кДж·моль-1

∆GО, кДж·моль-1

∆SО, Дж·моль-1·К-1

Cd(NH3)22+

4,25

29,79

28,24

5,19

Cd(NH2CH3)22+

4,81

29,37

27,45

6,46

CdEn2+

5,84

29,41

33,30

─13,05

Cd(NH3)42+

7,44

53,14

42,51

35,50

Cd(NH2CH3)42+

6,55

57,32

37,41

66,94

CdEn22+

10,62

56,48

60,67

─13,75

Из этой таблицы [2] следует, что для комплексов кадмия с монодентатными лигандами (аммиаком и метиламином) и бидентатным (этилендиамином) имеется лишь небольшая разница (или она вообще отсутствует) в значениях ∆Н0. В то же время разница в значениях ∆S0 достигает очень большой величины и, что самое главное, для комплексов с бидентатным лигандом значение ∆S0 отрицательно.

Бьеррун и Нильсен впервые показали, что значение хелатного эффекта при одних и тех же лигандах, но для ионов различных металлов, может отличаться. Следовательно, хелатный эффект может зависеть не только от энтропийной, но и от энтальпийной составляющей изобарного потенциала. Чаще всего влияние хелатообразования на значение ∆Н объясняют отталкиванием лигандов в комплексе, например, двух молекул аммиака.

Если лиганд с ионом металла способен образовать несколько хелатных циклов, то комплексы с полициклическими лигандами оказываются более устойчивыми, чем с моноциклическими.

Хелатный эффект проявляется практически у комплексов всех металлов. К немногочисленным исключениям относятся соединения серебра (Ι) и, вероятно, меди (Ι). Если сравнить устойчивость этилендиаминового [AgEn]+ и аммиачного [Ag(NH3)2]+ комплексов, то оказывается, что хелатный эффект имеет невероятно большое отрицательное значение, равное ─2. Это связано с тем, что серебро (Ι) образует комплексы линейной структуры, и это должно приводить к очень большому напряжению цикла. Вероятно, в комплексе [AgEn]+ этилендиамин выступает в роли монодентатного лиганда, т.е. цикл не замыкается.

.5 Транс-хелатные соединения

В последние годы были предприняты многочисленные попытки получения комплексов, в которых хелатный лиганд занимал бы два координационных места в транс-положении. Одними из первых о таком соединении заявили Исслейб и Хольфельд. Они сообщили о получении комплекса [NiLCl2], где L — (C6H11)2P(CH2)5P(C6H11)2, в котором донорные лиганды располагаются в транс-положении друг к другу. Дипольный момент этого комплекса равен всего лишь 7,9·10-30 Кл·м. Аналогичный комплекс с лигандом (C6H11)2P(CH2)3P(C6H11)2, цис-конфигурация которого не вызывает сомнения, имеет дипольный момент 37,7·10-30 Кл·м.

Шоу с сотрудниками получили, вероятно, одно из первых соединений с хелатным циклом в транс-положении. Взаимодействием [Pt(NCPh)2Cl2] c ButP(CH2)10P Bu2t они выделили два комплекса. На основании данных ЯМР, ИК спектроскопии и результатов измерения молекулярной массы одному из этих соединений приписана структура I, а другому ΙΙ.

Хелатные комплексы

Позднее были синтезированы и охарактеризованы другие соединения платины (ΙΙ) транс-хелатного типа. Рентгеноструктурное исследование комплекса транс-[PtLCl2], где L─But P(CH2)12P Bu2t, полностью подтвердило наличие в комплексе транс-хелатного цикла, состоящего из 14 циклов.

Венанзи с сотрудниками синтезировали жесткий лиганд, который не может образовывать цис-хелатные циклы.

Хелатные комплексы

С этим лигандом удалось получить мономерные комплексы типа [MLX2] (где М — это Ni(ΙΙ) Pd (ΙΙ) u Pt (ΙΙ), Х — галогенидный ион), которые имеют транс-конфигурацию. Хелатный цикл этих комплексов состоит из 12 звеньев.

Бейлар с сотрудниками ввели диэтилентриамин в соединении платины (ΙV), а затем восстановили его, синтезировав транс-хелатный комплекс платины (ΙΙ):

Хелатные комплексы

Комплекс ΙΙΙ неустойчив, и при перекристаллизации из воды аммиак вытесняется из его внутренней сферы. В процессе этого хелатный лиганд вместо неустойчивого восьмичленного цикла замыкает два пятичленных с образованием комплекса.

Хелатные комплексы

Таким образом, можно считать несомненным, что существуют комплексы с транс-хелатными циклами. Принципиальных ограничений для максимального числа звеньев не имеется, но должно быть ограничение для их минимального числа. Вероятно, транс-хелатный цикл способен образоваться в том случае, если он включает не менее восьми звеньев.

Правило циклов, сыграло исключительно важную роль в развитии координационной химии и постоянно служило руководящим принципом в целенаправленном синтезе комплексов и органических аналитических реагентов. Важным дополнением к правилу циклов, сформулированному Л.А. Чугаевым, следует считать установление способности отрицательно заряженных лигандов образовывать четырёх- и даже трёхчленные циклы. Несомненно, что в ближайшие годы должен быть сформулирован принцип образования наиболее устойчивых транс-хелатных циклов.

.6 Изомерия хелатных комплексов

Особый тип изомерии хелатных комплексов связан с образованием различных циклов. Нередки случаи, когда лиганд в комплексе способен замыкать как пятичленный, так и шестичленный цикл. Это особенно характерно для органических оксимов и нитрозосоединений. Например, диметилиминоглиоксим

Хелатные комплексы 

с ионами Ni (ΙΙ) может образовывать три изомерных соединения:

Хелатные комплексыХелатные комплексы Хелатные комплексы 

           (I)                   (II)                            (III)

Этот тип изомерии связан с заменой донорного атома, участвующего в координации, и с изменением числа звеньев в хелатном цикле. Первые два изомерных комплекса стабилизированы за счёт водородных связей.

Рассмотренный тип изомерии называют внутремолекулярной хелатно-связевой изомерией.

.7 Применение комплексных соединений

К.с. находят широкое применение для выделения и очистки платиновых металлов, золота, серебра, никеля, кобальта, меди, в процессах разделения редкоземельных элементов, щелочных металлов и в ряде других технологических процессов. К.с. широко используют в химическом анализе для качественного обнаружения и количественного определения самых разнообразных элементов. В живых организмах различные типы К.с. представлены соединениями ионов металлов (Fe, Cu, Mg, Mn, Mo, Zn, Со) с белками (т.н. металлопротеиды), а также витаминами, коферментами, транспортными и др. веществами, выполняющими специфические функции в обмене веществ. Особенно велика роль природных К.с. в процессах дыхания, фотосинтеза, окисления биологического, в ферментативном катализе.

Хелатные комплексы находят широкое применение в фармацевтике — прочность циклов позволяет внедрять в «центры» циклов активные вещества, либо бактерии тем самым застабилизировать их, что дает возможность применять их более эффективно.

Глава II

Практическая часть

.1 Синтез №1

Хлорид трис (этилендиамин) кобальта (ΙΙΙ)

[Co(en)3]Cl3

Цель: получить хелатный комплекс кобальта и этилендиамина

Приборы и посуда:

) Стаканы химические(V=100мл)

) Весы

) Водяная баня

) Мерный цилиндр на 100 мл

) Фильтры бумажные

) Шпатель, стеклянная палочка

) Воронка Бюхнера, колба Бунзена

) Водоструйный насос

) Бюкс

Реактивы:

) Хлоропентаамминкобальта [Co(NH3)5Cl]Cl3

2) Этилендиамин (CH2)2(NH2)2

)Дистиллированная вода

Растворяем 2 г. хлорида хлоропентаамминкобальта [Co(NH3)5Cl]Cl3 в 16 мл. воды при нагревании, добавляем 3 г. этилендиамина (en=HN(CH2)2NH2), т.к. в лаборатории нет этилендиамина в твёрдом состоянии, но имеется в жидком, то высчитываем количество этилендиамина соответствующего трём граммам в мл. Плотность (en) ρ=0,893г/мл. Следовательно найдём объём (en) из формулы V=m/ρ. V(en)=3г./0,893г./мл. отсюда V=3,4 мл. (что соответствует 3 г.)

Далее смесь нагреваем и немного выпариваем на водяной бане. Через час к темно-оранжевому охлаждённому раствору прибавлял спирт до выделения кристаллов. Кристаллы образуются в форме длинных игл похожих на морского ежа, отсасываем их на воронке Бюхнера.

Комплекс имеет темно-красный цвет, хорошо растворяется в воде.

Реакция синтеза.

Хелатные комплексы

Рассчитываем количество вещества исходных компонентов, и по недостатку определил теоретический выход продуктов реакции:

Хелатные комплексы

В недостатке [Co(NH3)5Cl]Cl3

Следовательно, находим теоретический выход по [Co(NH3)5Cl]Cl3

Хелатные комплексы

Полученный продукт трис(этилендиамин)кобальта высушил и взвесил. Масса продукта равна 2,4 г.

Рассчитаем практический выход продукта в % по отношению к теоретическому выходу продукта:

,4 г · 100%

,8 г — 100%

Следовательно, получаем, что Хелатные комплексы

Практический выход составил 63,1%.

Проведем качественные реакции:

[Co(en)3]Cl3 + 3NaOH(k) → Co(OH)3↓ + 3NaCl + 3en (на ион Co3+)

желтый осадок

[Co(en)3]Cl3 + AgNO3 → AgCl↓ + (на ион Cl)

белый осадок

Снимаем спектр поглощения 0,01М раствора [Co(en)3]Cl3 (l=10 мм )

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

λ

315

400

440

490

540

590

670

750

870

D

0,58

0,33

0,66

0,34

0,6

0,052

0,02

0,012

0,015

0,017

Хелатные комплексы

График №1.Спектра поглощения раствора [Co(en)3]Cl3

2.2 Синтез №2

Дигидрат диоксалатокупрат (ΙΙ) калия

K2[Cu(C2O4)2]·2H2O

В термостойкий химический стакан ёмкостью 100 мл помещаем навеску пентагидрата сульфата меди (ΙΙ) массой 5 г. и растворяем в 10 мл воды (раствор Ι). Помещаем в другой химический стакан ёмкостью 100 мл моногидрат оксалата калия массой 7,3 г и растворяем в 20 мл воды (раствор ΙΙ) и нагреваем оба раствора до 90оС. Не охлаждая растворов, приливаем при интенсивном перемешивании раствор Ι к раствору II. После этого полученный раствор охлаждаем в водяной бане до 100С (внося в воду лёд).

Реакция синтеза

Хелатные комплексы

Рассчитываем количество вещества исходных компонентов, и по недостатку определяем теоретический выход продуктов реакции:

Хелатные комплексы

Находим выход по CuSO4, т.к. он находится в недостатке:

Хелатные комплексы

Полученный продукт просушил и взвесил, масса (K2[Cu(C2O4)2]) = 6,8 г.

Рассчитаем практический выход в % по отношению к теоретическому:

г — 100%

,8 г — Х%

Следовательно найдём выход

Хелатные комплексы

Проведем качественные реакции:

1)  K2[Cu(C2O4)2] + 2NaOH(k) → Cu(OH)2↓ + Na2C2O4 + K2C2O4 ( ион Cu2+)

Выпадает синий осадок гидроксида меди.

2) K2[Cu(C2O4)2] + Na3[Co(NO)2]→ K2Na[Co(NO2)6] ↓+ Na2C2O4 + (на ион K+)

Желтый осадок

) 5K2[Cu(C2O4)2] + 2KMnO4 +8H2SO4 → 10CO2↑+5CuSO4+5K2C2O4+10H2O+2MnSO4 +K2SO4 (на ион С2О42-)

Обесцвечивание раствора, выделение газа.

Снимаем спектр поглощения 0,01М раствора K2[Cu(C2O4)2]·2H2O(l=10мм)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

λ

315

364

400

440

490

540

590

670

750

D

0,07

0,11

0,15

0,21

0,32

0,51

1,3

0,8

Хелатные комплексы

График№2 Спектра поглощения раствора K2[Cu(C2O4)2]

.3 Синтез №3

Получение триоксалатоферрата(III) калия

K3[Fe(C2O4)3]

Цель: получить хелатный комплекс калия и железа

Приборы и посуда:

1.      Стаканы химические (V=100мл)

2.      Весы

.        Водяная баня

.        Мерный цилиндр

.        Фильтры бумажные

.        Воронка Бюхнера, колба Бунзена

.        Водоструйный насос

.        Шпатель, стеклянная палочка

.        Бюкс

Реактивы:

1.      Дигидрат хлорида бария BaCl2·2H2O Хелатные комплексы

.        Оксалат натрия Na2C2O4

.        Сульфат железа (III)

.        Этанол

.        Вода дистиллированная

Ход работы:

Вначале приготовим оксалат бария, для чего к раствору 1.5 г оксалата натрия в 40 мл воды приливаем раствор 2,5г хлорида бария в 6мл воды. Происходит выпадение кристаллов,

Хелатные комплексы

Хелатные комплексы

Теоретический выход 2,3

Практический выход 1,2 или Хелатные комплексы то есть 52%.

Далее полученный оксалат бария, сульфат железа(1,25 г.) и оксалат калия(1,5 г.) помещаем в стакан и добавляем 30мл. воды. Полученный раствор нагреваем на водяной бане в течении 2-х часов поддерживая постоянный объем. Происходит реакция:

Хелатные комплексы

Раствор фильтруем и упариваем до объема 5мл и охлаждаем при комнатной температуре. Происходит выпадение зеленоватых кристаллов. Отсасываем их на воронке Бюхнера и немедленно помещаем в темное место для сушки.

Взвешиваем получившиеся кристаллы, их масса равна 1,4г.

n(BaC2O4)=Хелатные комплексымоль

n(3К2C2O4)Хелатные комплексымоль

n(Fe2 (SO4)3 ) Хелатные комплексымоль

Находим теоретический выход по оксалату калия так как он в недостатке.

,5 → х

498 → 874 Хелатные комплексы

Практический выход равен 1,4 или Хелатные комплексы 53%.

Проведем качественные реакции:

) K3[Fe(C2O4)3]+ Na3[Co(NO2)6] → K2Na[Co(NO2)6]↓ (на ион К+)

желтый осадок

) K3[Fe(C2O4)3]+

Снимаем спектр поглощения 0,01М раствора K3[Fe(C2O4)3] (l=10мм)

1

2

3

4

5

6

7

8

λ

315

364

400

440

490

540

590

670

D

0

0

0,13

0,415

0

0,025

0

 

Хелатные комплексы

График №3 Спектра поглощения раствора K3[Fe(C2O4)3]

Заключение

В результате проведения данной курсовой работы мы рассмотрели циклические комплексы, изучили со стороны теории комплексных соединений, дав теоретическое обоснование их химической и физических свойств; провели синтез представителей данного класса веществ: триоксалатоферрат(III) калия K3[Fe(C2O4)3] , диоксалатокупрат (II)калия K2[Cu(C2O4)2]·2H2O, хлорид трисэтилендиамин кобальта III, подтвердили их качественный состав, сняли спектры поглощения 0, 01 молярных растворв.

хелатный комплекс вещество химический

Список литературы

1.    Васильев В.П. Аналитическая химия. Учеб. для студ. вузов. 2-е изд., перераб и дополненное — М.: Дрофа, 2002. — 368с.: ил.

2.      Желиговская Н.И., Черняев И.И., Химия комплексных соединений. М.: Высшая школа, 1966. — 340с.

.        Третьяков Ю.Д. Неорганическая химия, Т.2: Химия непереходных элементов: Учебник для студ. высш. учеб. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 368с.

.        Третьяков Ю.Д. Неорганическая химия, Т.2: Физико-химические основы неорганической химии: Учебник для студ. высш. учеб. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 240с.

.        Кнорре Д.Г. Физическая химия: Учебник для студ. высш. учеб. — М.: Высшая школа 1990. — 416с.: ил.

.        Угай Я.А. Общая и неорганическая химия: Учеб. для вузов 3-е изд., испр. — М.: Высшая школа 2002. — 527с.: ил.

.        Третьяков Ю.Д. Практикум по неорганической химии: Учеб. пособие для студ. высш. уч. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2004. -384с.:ил.

.        Зломанов В.П. Практикум по неорганической химии: Учеб. пособие. — М.: МГУ, 1994. — 320с.: ил.

Источник: www.BiblioFond.ru

хелаты — высокоэффективное комплексное удобрение в форме хелатов complex chelate fertilizer

Представлят собой современное высокоэффективное комплексное удобрение в форме хелатов (complex chelate fertilizer), или комплексное микроудобрение в хелатной форме. особенности хелатирующих агентов ЕДТА, ДТРА, ЕДДНА могут отличаться. Modern highly effective complex fertilizer in the form of chelates, or complex micronutrient in chelate form. Features of chelating agents EDTA, DTRA, EDNA.

сложные органические соединения хелаты / chelates complexorganic compounds

ХЕЛАТЫ (CHELATES) — представляют собой сложные органические соединения (complex organic compounds), работающие в живых организмах и в почве. CHELATES (CHELATES) — is a collection of complex organic compounds that work in living organisms and in the soil. Многие важные биологические химические вещества являются хелатами. Хелаты играют важную роль в транспорте кислорода и фотосинтезе. Кроме того, многие биологические катализаторы (ферменты) являются хелатами.

В дополнение к их организмам, хелаты Это также экономически важно.

Ион металла и хелатирующий агент / Metal ion and chelating agent

Хелатирующий агент молекулы (Molecule chelating agent) может образовывать несколько связей с одним ионом металла. Другими словами, хелатирующий агент представляет собой полудентатный лиганд (semi-dentate ligand).

Пример простого хелатирующего агента является этилендиамин (Этилендиамин (1,2-диаминоэтан) H2NCH2CH2NH2 — органическое соединение класса аминов): NH2; CH2; CH2; NH2;

В виде хелатов используют металлы / Metals are used as chelates

Именно в виде хелатов большинство живых организмов используют металлы. Хелаты имеют целый ряд преимуществ перед растворимыми солями микроэлементов, которые использовались ранее. Растения и плодовые культуры усваивают их гораздо лучше и эффективнее т .к. обычные соли микроэлементов в почве могут вступать в перекрестные реакции и образовывать неусвояемые соединения.

Хелаты в такие реакции не вступают, а также не связываются почвой.

В результате, если обычные микроэлементы усваиваются растениями на 30-40%, то микроэлементы в хелатной форме на 90%. Проще говоря хелатная форма- это такая форма макро и микроэлементов, которые организм легко усваивает. Причем хелаты применяются не только в растительном, но и в животном мире при создании витаминов и лекарственных препаратов.

ХЕЛАТЫ — это металлоорганические комплексы (organometallic complexes), в которых хилатирующий агент прочно удерживает ион металла в растворимом состоянии вплоть до момента поступления в растение. Хелатирующие агенты различаются по силе связывания иона металла. Для правильного выбора хелата важно знать пределы его стабильности в зависимости от рН(кислотности) почвенного раствора.

ЕДТА, ДТРА, ЕДДНА хелатирующие агенты / EDTA, DTRA, EDNA chelating agents

В различных удобрениях используются разные хелатирующие агенты / Different chelating agents are used in various fertilizers:

Чем лучше хелатирующий агент, тем он стабильнее в водном растворе (Стабильность хелатов, хелатирующего агента в водном растворе ).

Стабильность хелатов, хелатирующего агента в водном растворе

Комплексные соединения для подкормки растений

В каталоге хим. продукции ХИМСНАБ-СПБ представлены различыне комплексные соединения для подкормки растений можно подобрать по типу: хелат железа Fe, хелат меди Cu, хелат марганца Mn, хелат цинка Zn, хелат кальция Ca, хелат кобальта Co, хелат магния Mg, если у вас возникли вопросы по приобретению продукции, менеджеры компании Химснаб-СПБ готовы ответить на ваши вопросы в рабочее время с 9:00 — 17:00 с пн — пт, звоните:+7-812-337-18-93.

Упаковка, этикетка удобрений обозначение хелатирующего агентв и хелатной формы / Packaging, fertilizer label designation of chelating agent and chelate form

На упаковках  и этикетке удобрений, содержащих хелатную форму, отображается какой агент в данном удобрении содержится.

Из выше сказанного следует, проводя подкормку минеральными удобрениями в хелатной форме, мы эффективнее и быстрее устраняем дефицит в минеральном питании. растений.

Линейка хелатов ЭДТА / EDTA chelate line

В 2010 году бельгийской фирмой была зарегистрирована линейка хелатов ЭДТА:

Комплексные микроудобрения / Complex microfertilizers

В эту линейку также входят два типа хелатов железа(F D-11 и феррал 6), а также комплексные микроудобрения (дрил и СЛ)

1. Fe-ЭДТА-( Fe-12,6%) с диапазоном стабильности при рН от 1,5 до 6.Это удобрение используется для некорневых подкормок, растворяя в подкисленной воде.

2. Fe-ДТПА(Fe-11.6%) с диапазоном стабильности при рН от 1,5 до 7. Это удобрение оптимально подходит для капельного полива по диапазону, активности и стоимости.

Это рексолин Д-12, недавно зарегистрированный хелат грогрин Fe D-11.

3. Fe-ЭДДНА (Fe-6%) lдиапазон стабильности при рН от3,5 до 10. Это удобрения рексолин Q40-Fe -4%, грогрин феррал-6 Fe-4,8%.

Орто-орто форма железа / Ortho-ortho form of iron

Железо в них находится в орто-орто форме. Эти хелаты особенно важны для улучшения качества и товарного вида цветов.

Для овощных культур эти хелаты особенно эффективны в начале выращивания, когда транспирация недостаточна и обновление раствора в корневой зоне происходит медленно. Следует отметить, что наиболее стабильны те растворы, в которых все ионы металлов находятся в хелатной форме.

Если же использовать некоторые элементы в виде сульфатов, то стабильность хелата железа резко снижается т.к. ионы железа «выбиваются» из хелата агрессивными ионами цинка, меди, марганца вот почему комплексные хелатированные формы (complex chelated forms):

 

Источник: himsnab-spb.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.