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Komplexchemie

Die Komplexchemie (Koordinationschemie) ist der Bereich der anorganischen Chemie, der sich mit chemischen Komplexverbindungen befasst.

Komplexverbindungen bestehen aus einem (meist metallischen) Zentralatom bzw. Zentralion, das von Liganden umgeben ist. Viele Komplexverbindungen sind farbig und können daher als Farbstoffe eingesetzt werden. Häufig sind Komplexverbindungen aus entsprechenden Salzen eines Zentralions zugänglich. Beispielsweise färbt sich wasserfreies, weißes Kupfersulfat bei Zugabe von Wasser hellblau. Es entsteht ein Aqua-Komplex des Kupfers, bei dem vier Wassermoleküle als Liganden des Zentralions auftreten:

Cu2+SO42- + 4 H2O => Cu(H2O)42+ SO42-

Inhalt
1 Prinzipien
2 biologische Bedeutung

Prinzipien

Die Zentralatome sind häufig Kationen, sie können aber auch neutral oder Anionen sein.

Die Liganden können anorganischer oder organischer Natur sein:

die Geometrie von Komplexen

Die Koordinationszahl gibt an, mit wie vielen sog. einzähnigen Liganden ein Zentralatom sich umgibt. Bevorzugt werden die Koordinationszahlen 4 und 6. Ist die Koordinationszahl gleich:

die Zähnigkeit

Die Zähnigkeit gibt an wieviele Bindungen zum Zentrallatom ein Ligand ausbilden kann. Liganden die nur eine Bindung zum Zentralatom ausbilden werden einzähnig oder monodentat genannt. Amin ist beispielsweise ein einzähniger Ligand:
H3N-M
Eine besondere Rolle spielen Chelatliganden, das sind Liganden, die gleichzeitig mehrere Koordinationsstellen ausbilden. Die entstehenden Komplexe heißen Chelatkomplexe. Nach der Anzahl der Koordinationsstellen spricht man von zweizähnigen (2 Koordinationsstellen), vierzähnigen (4 Koordinationsstellen) usw. Liganden.
       M
     /   \\
 H2N      NH2
    \\     / 
    CH2-CH2

vierzähnige Liganden: z.B. NTA: Nitrilotriessigsäure
  • sechszähnige Liganden: z.B. EDTA: Ethylen-diamin-tetraacetat, (-OOC-H2C-)2 N-CH2-CH2-N(-CH2-COO-)2 EDTA kann zur Enthärtung von Wasser eingesetzt werden, da es mit Calcium zu leicht löslichen Chelatkomplexen reagiert.
  • Andere bedeutende mehrzähnige Liganden sind Bipyridyl und Phenantrolin

    mehrkernige Komplexe

    Mehrkernige Komplexe enthalten mehr als ein Zentralatom. Sie sind über einen Brückenliganden beispielsweise Sauerstoff oder Chlor verbunden. Häufig handelt es sich dabei um einen Mehrelektronenzentrenbindung.
          Cl
    \\   /    \\   /
     Rh       Rh
    /   \\    /   \\
          Cl

    die Bindung

    Die Bindung zwischen Zentralatom und Liganden kann durch unterschiedliche Modelle mehr oder weniger umfassend erklärt werden

    biologische Bedeutung

    Auch in der
    Biologie gibt es Komplexe, beispielsweise Hämoglobin oder Chlorophyll (jeweils Chelatkomplexe). Einige Enzyme haben komplexartigen Charakter.


    Der Ursprungsartikel stammt von der deutschsprachigen Wiki pedia (siehe oben: "Original Artikel & Autoren Liste").
    Der Text steht unter der GNU Freie Dokumentation Lizenz.



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