1 / 40

หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา

Chromium. Nickel. Copper. File : 4_1_1.swf. หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา. โลหะทรานซิชั่น. เคมีของธาตุแทรนซิชัน และ สารประกอบโคออร์ดิเนชัน.

miyoko
Download Presentation

หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Chromium Nickel Copper File : 4_1_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา โลหะทรานซิชั่น เคมีของธาตุแทรนซิชันและสารประกอบโคออร์ดิเนชัน สารประกอบของธาตุทรานซิชั่นซึ่งเป็นธาตุของกลุ่ม D ในตารางธาตุ อาจจะพบลักษณะที่เป็นโลหะบริสุทธิ์ หรือเกิดเป็นสารประกอบที่มีความแตกต่างกันทั้งทางด้านที่เป็นโครงสร้างทางกายภาพและเคมี • แสดงข้อและภาพประกอบความตรงกับเสียงพูด

  2. File : 4_1_2.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา โลหะทรานซิชั่น ธาตุในกล่ม D หรือ ธาตุทานซิชั่น เป็นธาตุที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนวงนอกสุด อยู่ในชั้น D ออบิทอล มีจำนวนหมู่ทั้งหมดเป็น 10 ดังแสดงในตารางธาตุ • แสดงข้อและภาพประกอบความตรงกับเสียงพูด

  3. File : 4_1_3.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา โลหะทรานซิชั่น โครงสร้างอิเลกตรอนของโลหะทรานซิชันแถวแรก สมบัติต่างๆของธาตุทรานซิชั่นในกรณีที่เป็นโลหะ จะแสดงสมบัติคล้ายคลึงกับโลหะ โดยจะสามารถนำไฟฟ้าได้ และมีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง ลักษณะเด่นของธาตุทรานซิชั่นอีกประการหนึ่งคือ จะมีเลขออกซิเดชั่นได้หลายค่า • แสดงข้อและภาพประกอบความตรงกับเสียงพูด

  4. File : 4_2_1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา สมบัติทางกายภาพของธาตุ K ถึงธาตุ Zn สมบัติทางกายภาพของธาตุหมู่ 1 หมู่ 2 และธาตุทรานซิชั่น จากการเปรียบเทียบพบว่า ธาตุทรานซิชั่นจะมีจุดหลอมเหลว จุดเดือด และค่าความหนาแน่นสูงกว่า ธาตุหมู่ 1 และหมู่ 2 • แสดงข้อและภาพประกอบความตรงกับเสียงพูด

  5. File : 4_3 _1..swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา ออกซิเดชันสเตทของโลหะทรานซิชั่นแถวแรก กราฟแสดงเลขออกซิเดชั่น เลขออกซิเดชันที่เสถียรที่สุด นักศึกษาสังเกตที่กราฟแสดงตัวเลขออกซิเดชัน จะเห็นตัวเลขสีแดงปรากฏอยู่ในตาราง หมายถึงตัวเลขที่เสถียรที่สุดค่ะ ตัวอย่างแสดงเลขออกซิเดชั่นของธาตุทรานซิชั่นที่มีได้หลายค่าในสำหรับแต่ละอะตอม แต่เลขออกซิเดชั่นที่เสถียรมีเพียงไม่กี่ค่า ดังแสดงในภาพด้วยตัวเลขสีแดง • แสดงข้อและภาพประกอบความตรงกับเสียงพูด • แสดงแอนิเมชั่น เมื่อพูดว่า “เลขออกซิเดชั่นที่เสถียรที่สุด” ให้เกิดเส้นโยงไปหาตัวเลขและปรากฏวงกลมที่เลขนั้น

  6. พลังงานไอออไนเซชันของโลหะแทรนซิชันแถวแรกพลังงานไอออไนเซชันของโลหะแทรนซิชันแถวแรก ค่าพลังงานไอออไนเซชั่นของธาตุทรานซิชั่นมีความแตกต่างกันไม่มากนัก สำหรับกรณีธาตุทรานซิชั่นแถวแรก และมีแนวโน้มสูงขึ้น เมื่ออยู่ในคาบที่ 2 และ 3 • แสดงข้อและภาพประกอบความตรงกับเสียงพูด

  7. File : 4_4 _1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา พลังงานไอออไนเซชันของโลหะแทรนซิชันแถวแรก 3 2 1 4 5 6 7 8 9 Scandium(Sc) เลือกภาพที่ต้องการทราบชื่อ ลองเปรียบเทียบลักษณะของโลหะของธาตุทรานซิชั่นชนิดต่างๆตามที่พบ ทั้งในรูปสารประกอบและโลหะบริสุทธิ์ • เริ่มพูด ปรากฎภาพทีละภาพจนครบ • นำเมาส์ไปวางบนรูปภาพ แสดงชื่อ และภาพขยายใหญ่ คลิกรูปภาพ แสดงข้อความ ดังนี้ ภาพที่ 1 = Scandium(Sc) ภาพที่ 2 = Titanium (Ti) ภาพที่ 3 = Vanadium (V) ภาพที่ 4 = Chromium (Cr) ภาพที่ 5 = Manganese (Mn) ภาพที่ 6 = Iron (Fe) ภาพที่ 7 = Cobalt (Co) ภาพที่ 8 = Nickel (Ni) ภาพที่ 9 = Copper (Cu)

  8. File : 4_5 _1.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชัน (Coordination Compound) • สารประกอบโคออร์ดิเนชั่น ประกอบด้วยไอออนเชิงซ้อน (complex ion) และไอออนที่มีประจุตรงข้าม • ไอออนเชิงซ้อน ประกอบด้วยโลหะที่มีประจุบวกตรงกลาง (central metal cation) เกิดพันธะกับโมเลกุลหรือไอออน ตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไป • ลิแกนด์ (ligand) คือ โมเลกุลหรือไอออนที่ล้อมรอบโลหะที่อยู่ตรงกลาง สารประกอบโคออร์ดิเนชัน โดยทั่วไปนั้น จะประกอบด้วยไอออนเชิงซ้อนและไอออนที่มีประจุตรงข้ามครับ ไอออนเชิงซ้อนจะประกอบไปด้วย โลหะที่มีประจุบวกตรงกลาง ที่ทำให้เกิดพันธะกับโมเลกุลหรือไอออนตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไป โมเลกุลหรือไอออนลบที่ล้อมรอบ อะตอมกลางซึ่งเป็นธาตุทรานซิชั่นที่มีประจุบวก เรียกโลหะไอออนลบเหล่านั้นว่าลิแกนด์ • เริ่มพูด ปรากฎข้อความ bullet ที่ 1 ตรงกับเสียงพูด และภาพที่ยังไม่มีวงกลมสีเขียวและสีแดง • เมื่อพูด “ไอออนเชิงซ้อน...” ปรากฎวงกลมสีแดงกระพริบ และข้อความ bullet ที่ 2 • เมื่อพูด “โมเลกุลหรือ...” ปรากฎวงกลมสีเขียวกระพริบ และข้อความ bullet ที่ 3

  9. File : 4_5 _2.swf การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชัน (Coordination Compound) • ลิแกนด์ชนิดโมเลกุลสภาวะที่เป็นกลางทางประจุ เช่น น้ำ แอมโมเนีย และคาร์บอนมอนออกไซด์ มีอิเลกตรอนวงนอกสุดที่ไม่ได้ใช้ในการเกิดพันธะโคเวเลนท์ (unshared pair of valence electrons) อย่างน้อย 1 คู่ • อะตอมในลิแกนด์ที่เกิดพันธะโดยตรงกับโลหะอะตอมกลางเรียกว่า “อะตอมดอนเนอร์ (donor atom)” • จำนวนของอะตอมดอนเนอร์ที่ล้อมรอบโลหะตรงกลางในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน เรียกว่า “เลขโคออร์ดิเชัน (coordination number)” นักศึกษาจะเห็นได้ว่าลิแกนด์จะมีอิเลกตรอนวงนอกสุดที่ไม่ได้ใช้ในการเกิดพันธะ โคเวเลนท์อยู่อย่างน้อย 1 คู่ อะตอมในลิแกนด์ที่เกิดพันธะโดยตรงกับโลหะอะตอมกลางเรียกว่า อะตอมดอนเนอร์ จำนวนของอะตอมดอนเนอร์ที่ล้อมรอบโลหะตรงกลางในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน เรียกว่าเลขโคออร์ดิเชัน • ลำดับเคลื่อนไหว รอถามอาจารย์ • แสดงข้อความตรงกับเสียงพูด

  10. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชัน (Coordination Compound) click click click คลิกดูตัวอย่างลิแกนด์ที่พบบ่อย ๆ นักศึกษาทราบมัยคะว่าลิแกนด์ที่มีจำนวนอะตอมดอนเนอร์ 1 ตัว 2 ตัว หรือ 3 ขึ้นไปนั้น มีชื่อเรียกว่าอะไรบ้าง แล้วลิแกนด์ที่พบบ่อยๆ มีลิแกนด์อะไรบ้าง ทั้งหมดนี้ นักศึกษาคลิกศึกษาด้วยตนเองเลยคะ • เริ่มพูด แสดงตาราง และปุ่มคลิกด้านข้าง เว้นข้อมูลสองช่องให้ว่างไว้ • เมื่อคลิก แสดงข้อมูลในช่องว่าง • เมื่อคลิกปุ่มตัวอย่าง แสดงตาราง คลิกปุ่มแสดงภาพ ดังนี้ ตัวอย่างลิแกนด์ที่พบบ่อยๆ

  11. File : 4_5_2.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชัน (Coordination Compound) • bidentate ligand • polydentate ligand(EDTA) การจับกันของ เอทิลีนไดเอมีน ซึ่งเป็นลิแกนชนิด ไบเดนเทต จะจับกับอะตอมกลางให้มีโครงสร้างเป็นลักษณะ 6 แขน คล้ายคลึงกับกรณีของ EDTA ซึ่งเป็นสารกลุ่ม โพลีเดนเทตลิแกน • รอถามอาจารย์

  12. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชัน (Coordination Compound) จงหาเลขออกซิเดชันของโลหะในสารเหล่านี้ ก. -2 ข.+2 ค. -3 ง.+3 K[Au(OH)4] และ [Cr(NH3)6](NO3)3 OH- มีประจุ เป็น -1 Au + 1 + 4x(-1) = 0 NO3- มีประจุเป็น -1 Cr + 6x(0) + 3x(-1) = 0 K+มีประจุเป็น +1 ดังนั้น Au มีเลขออกซิเดชั่นเป็น +3 NH3ไม่มีประจุ (เป็นกลาง) ดังนั้น Cr มีเลขออกซิเดชั่นเป็น +3 Submit นักศึกษาลองหาเลขออกซิเดชันของโลหะในสารเหล่านี้ดูซิคะ • แสดงคำถามพร้อมเสียงประกอบ • กรอบแถวล่างคือเฉลยที่ถูกต้อง เมื่อคลิก Submit ค่อยปรากฏ

  13. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน การเรียกชื่อสารประกอบโคออร์ดิเนชัน • เรียกชื่อ แคทไอออน ก่อน แอนไอออน • ภายในไอออนเชิงซ้อน (complexion) ลิแกนด์จะถูกเรียกก่อนตามลำดับตัวอักษร (ภาษาอังกฤษ) ส่วนโลหะอะตอมกลางจะถูกเรียกชื่อเป็นตัวสุดท้าย • ชื่อลิแกนด์ที่เป็นแอนไอออนจะลงท้ายด้วยตัวอักษร o ส่วนลิแกนด์ที่เป็นกลางมักจะเรียกตามชื่อของโมเลกุลนั้น ยกเว้น H2O (aquo) CO (carbonyl) และ NH3 (ammine) การเรียกชื่อสารประกอบโคออร์ดิเนชัน สามารถเรียกชื่อสั้นๆ ได้ว่า แคทไอออน ก่อน แอนไอออน ภายในไอออนเชิงซ้อน ลิแกนด์จะถูกเรียกก่อนตามลำดับตัวอักษรภาษาอังกฤษ ส่วนโลหะอะตอมกลางจะถูกเรียกชื่อเป็นตัวสุดท้าย ชื่อลิแกนด์ที่เป็นแอนไอออนจะลงท้ายด้วยตัวอักษร o ส่วนลิแกนด์ที่เป็นกลางมักจะเรียกตามชื่อของโมเลกุลนั้น ยกเว้น เอคิว คาร์บอไนด์และ เอไมด์ • แสดงภาพประกอบและข้อความ พร้อมสียงพูด

  14. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน การเรียกชื่อสารประกอบโคออร์ดิเนชัน • เมื่อมีลิแกนด์ที่เหมือนกันหลายตัวในสารประกอบ ใช้คำนำหน้าที่เป็นภาษากรีก (Greek prefix) คือ di-, tri-, tetra-, penta-, และ hexa- บอกจำนวนของลิแกนด์นั้น ๆ แต่ถ้าลิแกนด์นั้น Greek prefix อยู่แล้วให้ใช้ bis, tris, และ tetrakis เพื่อบอกจำนวนลิแกนด์แทน • เลขออกซิเดชันของโลหะจะเขียนไว้ด้วยตัวเลขโรมันตามหลังชื่อของโลหะนั้น ๆ • ถ้าสารประกอบเชิงซ้อน (complex) เป็นแอนไอออน ชื่อจะต้องลงท้ายด้วย -เอท (–ate) คลิกดูชื่อของลิแกนด์ในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน คลิกดูชื่อของลิแกนด์ใน Anions Containing Metal Atoms ดังนั้น เมื่อมีลิแกนด์ที่เหมือนกันหลายตัวในสารประกอบ เราจะใช้คำนำหน้าที่เป็นภาษากรีก คือ ดี, ไตร, เตดตระ, เพนตะ-, และ เฮกสะ บอกจำนวนของลิแกนด์นั้น ๆ แต่ถ้าลิแกนด์นั้น เป็น กรีซ เพอฟิกอยู่แล้วให้ใช้ บิส, ติส, และ เตตระกิส เพื่อบอกจำนวนลิแกนด์แทนค่ะ และเลขออกซิเดชันของโลหะจะเขียนไว้ด้วยตัวเลขโรมันตามหลังชื่อของโลหะนั้นๆ ถ้าสารประกอบเชิงซ้อนป็นแอนไอออน ชื่อจะต้องลงท้ายด้วย -เอท ค่ะ นักศึกษาสามารถคลิกดูชื่อของลิแกนด์ที่พบโดยทั่วไปในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน และชื่อใน อะนอยคอนเทรนนิ่งมีเทลอะตอมได้นะคะ • แสดงข้อความตรงกับเสียงพูด • คลิกปุ่ม แสดง pop up window ปรากฎตาราง คลิกปุ่มซ้าย แสดงตาราง ดังนี้ คลิกปุ่มขวา แสดงตาราง ดังนี้ ชื่อของลิแกนด์ที่พบโดยทั่วไปในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน ชื่อของลิแกนด์ใน Anions Containing Metal Atoms

  15. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน การเรียกชื่อสารประกอบโคออร์ดิเนชัน จงเรียกชื่อของสารประกอบเชิงซ้อนCr(H2O)4Cl2]Cl tetraaquodichlorochromium(III) chloride จงเขียนสูตรโมเลกุลของ tris(ethylenediamine)cobalt(II) sulfate [Co(en)3]SO4 Submit Submit นักศึกษาลองอ่านชื่อของสารประกอบ โครเมียมและโครบอลท์นี้ จะพบว่าในการอ่านชื่อของสารเหล่านี้ เราจะต้องระบุเลขออกซิเดชั่นของโลหะด้วยเสมอ ก่อนจะเติมชื่อของหมู่ไอออนลบ • แสดงข้อความตรงกับเสียงพูด • เมื่อผู้เรียนกด Submit ปรากฏเครื่องหมายผิดหรือถูก และแสดงคำตอบที่ถูกต้อง

  16. File :4_5_3.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน โครงสร้างของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน รูปร่างโมเลกุลของสารประกอบธาตุทรานซิชั่นอาจจะมีความแตกต่างกันตามเลขโคออดิเนชั่น ถ้ามีเลขออกซิเดชั่นเป็น 2 โมเลกุลจะแสดงลักษณะเป็นเส้นตรง บางกรณี เลขออกซิดั่นเป็น 4 จะได้โครงสร้างที่มีลักษณะ ทรงเหลี่ยมสี่หน้าหรือ สี่เหลี่ยมแบนราบ สำหรับกรณีเลขออกซิเดชั่นเป็น 6 จะได้โครงสร้าง เป็นทรงเหลี่ยมแปดหน้า • แสดงภาพให้ตรงกับเสียงพูด

  17. File :4_5_3.swf หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน โครงสร้างของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน • Linkage isomers ในบางครั้งสารประกอบที่มีเลขออกซิเดชั่นและโครงสร้างโมเลกุลคล้ายกัน คือ มีลักษณะเป็นทรงเหลี่ยมแปดหน้า หรือมีเลขโคออดิเนชั่นเท่ากับ 6 แต่หมู่ที่มาเกาะด้วยมีลักษณะที่ต่างกัน เช่น หมู่ไนโตร และหมู่ไนตริกโตร ก็จะทำให้สมบัติทางกายภาพของสารทั้งคูต่างกัน ถึงแม้จะมีสูตรโมเลกุลที่คล้ายกัน เราเรียกความแตกต่างนี้ว่า ลิงค์เอด ไอโซเมอร์ • แสดงภาพและการเคลื่อนไหวของลูกศรขณะเสียงพูด

  18. trans cis File : หัวเรื่อง : หน้าเนื้อหา การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน โครงสร้างของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน • Stereo isomers เป็นสารประกอบ ประกอบด้วยจำนวนและชนิดของอะตอมในโครงสร้างเหมือนกัน แต่แตกต่างกันที่การจัดเรียงตัวของอะตอมในโครงสร้าง • Geometric isomers เป็น stereo isomers ที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างกลับไปมาได้ (interconvert) โดยไม่ต้องทำลายพันธะเคมี cis-[Pt(NH3)2Cl2] trans-[Pt(NH3)2Cl2] โครงสร้างที่แตกต่างกันของลิแกนดยการจับของหมู่ที่คล้ายกัน อยู่ฝั่งเดียวกัน จะถูกเรียกว่า ซิสไอโซเมอร์ แต่ถ้าหมู่ที่ลักษณะเหมือนกันอยู่ฝั่งตรงกันข้าม จะเป็นการจับแบบ ทรานไอโซเมอร์ความแตกต่างทางโครงสร้างนี้ก็จะส่งผลให้สมบัติของธาตุต่างกัน และเรียกว่า จีโอเมติกไอโซเมอร์หรือ สเตอริโอไอโซเมอร์ • แสดงภาพและข้อความพร้อมเสียงพูด

  19. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน โครงสร้างของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน โครงสร้างเหล่านี้เป็น geometric isomers ของ [Co(NH3)4Cl2] หรือไม่? จากรูปด้านซ้ายจะเห็นว่า คลอรีนอยู่ใกล้กัน เมื่อเปรียบเทียบกับอีกโครงสร้างที่คลอรีนอยู่ฝั่งตรงกันข้าม จึงเรียกได้ว่าสารทั้งคู่มีไอโซเมอร์แบบ ซิสและ ทรานตามลำดับ • แสดงข้อความและภาพพร้อมเสียงพูด

  20. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน โครงสร้างของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน • Optical isomers เป็นโครงสร้าง เปรียบเสมือนเงาสะท้อนในกระจก (mirror image) ที่ไม่สามารถซ้อนทับกันได้(nonsuperimposible) cis-[Co(en)2Cl2] เป็น optical isomers trans-[Co(en)2Cl2] ไม่ใช่ optical isomers Chiral (ไครัล) Achiral (อะไครัล) นอกจากนี้ในบางกรณี เวลมีโมเลกุลของสรสองชนิดที่เป็นกระจกเงาซึ่งกันและกัน สารทั้งสองตัวนี้จะไม่สามารถซ้อนทับกันได้สนิท เช่นเดียวกับมือที่เป็นเงาของกันและกัน จะพบว่าเราไม่สามารถซ้อนมือทั้งสองข้างให้ทับกันสนิทได้ เราจึงเรียกโมเลกุลที่มีลักษณะเป็นเงานี้ว่า ออฟติคอล ไอโซเมอร์ และอะตอมกลาง เช่นโคบอลท์ จะถูกเรียกว่า ชีเริลเซ็นเตอร์ • แสดงข้อความและภาพพร้อมเสียงพูด

  21. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน โครงสร้างของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน ไครัลโมเลกุลสามารถหมุนระนาบ (plane) ของแสงที่ถูกโพลาร์ไรซ์ (polarized light) ได้ เรียกลักษณะเช่นนี้ว่า optically active ไครัลเซ็นเตอร์ที่พบในโมเลกุลก่อนหน้านี้นั้นจะสามารถหมุนระนาบของแสงได้ เราเรียกว่าเป็นโมเลกุลที่มีออบติคอลแอ็คทีฟ • แสดงภาพและข้อความ พร้อมเสียงพูด • ไม่ต้องแสดงภาพเคลื่อนไหว ปรากฏขึ้นมาเลย

  22. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน Hybrid orbitals and bonding in the octahedral [Cr(NH3)6]3+ ion. Hybrid orbitals and bonding in the square planar [Ni(CN)4]2- ion. Hybrid orbitals and bonding in the tetrahedral [Zn(OH)4]2- ion. คลิกหัวข้อที่ต้องการศึกษา ในส่วนนี้จะนำนักศึกษาเข้าสู่รูปแบบต่างๆของพันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน นักศึกษาสามารถคลิกเลือกโครงสร้างที่ต้องการศึกษาได้เลยคะ • เริ่มพูด แสดงภาพ และปรากฎปุ่มทีละปุ่ม จนครบ • เมื่อคลิกปุ่มใด link ไปยังไฟล์ที่กำหนด • เมื่อกด “” Link ไปที่ • เมื่อกด “” Link ไปที่ • เมื่อกด “” Link ไปที่

  23. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน Hybrid orbitals and bonding in the octahedral [Cr(NH3)6]3+ ion. รูปร่างการจับของโมเลกุลโครเมียมที่มีเลขออกซิเดชั่นเป็น 3 เมื่อเกิดโคออดิเนทกับโมเลกุลของแอมโมเนีย จะเกิดการรวมของห้องออบิทอลในระดับ d s และ p ให้เกิดเป็นสารประกอบที่มี ไฮบริไลเซชั่นเป็น ดี2 เอสพี3 ดังจะมีโครงสร้าง 6 แขน หรือเป็นทรงเหลี่ยมแปดหน้า • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  24. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน Hybrid orbitals and bonding in the square planar [Ni(CN)4]2- ion. ไอออนของสารประกอบนิเกิล ที่มีเลขออกซิเดชั่น +2 พบว่าไออนของนิเกิลดังกล่าวมีอิเลคตรอนทั้งหมด 10 ตัว เมื่อไอออนดังกล่าวเกิดพันธะกับไซยาไนท์ไอออน จะทำให้เกิดการรวมของห้องอบิทอลในระดับ s p และ d เป็น ดีเอสพี2ซึ่งมีเลขโคออดิเนชั่นเป็น 4 และมีโครงสร้างเป็นสี่เหลี่ยมแบนราบ • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  25. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน Hybrid orbitals and bonding in the tetrahedral [Zn(OH)4]2- ion. โมเลกุลของไออนซิงค์ เมื่อรวมตัวกับไฮดรอกไซด์จะเกิดการผสมห้องออบิทอลในระดับ s และ p เกิดเป็นไฮบริไลเซชั่นชนิด เอสพี3 ซึ่งมีโครงสร้างเป็นทรงเหลี่ยมสี่หน้า • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  26. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน • d ออร์บิตัลทั้งหมดของโลหะอะตอมกลาง จะมีระดับพลังงานเท่ากัน • ถ้าไม่มีลิแกนด์เข้ามาโคออร์ดิเนต! D ออบิทอลในรูปแบบต่างๆสามารถแจกแจงได้เป็น 5 ชนิดดังรูป • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  27. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน อะตอมของโลหะแทรนซิชัน ที่ยังไม่มีลิแกนด์ โลหะแทรนซิชันที่เกิดพันธะกับลิแกนด์แล้ว Crystal field splitting (D) เป็นพลังที่แตกต่างกันระหว่าง d ออร์บิตัล 2 เซ็ตของอะตอมของโลหะเมื่อเกิดพันธะกับลิแกนด์แล้ว ในสภาวะปกติของอะตอมของธาตุทรานซิชั่นที่มี d ออบิทอลทั้ง 5 แบบ ที่มีพลังงานเท่ากัน เมื่อสารดังกล่าวเกิดเป็นสารประกอบจะส่งผลให้การขยับตัวของ d ออบิทอลแตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นกับชนิดของไอออนและลิแกน ตัวอย่างที่แสดงในภาพเป็นการขยับตัวของ d ออบิทอล เมื่อเกาะกับลิแกนในลักษณะ 6 แขน หรือจะได้โครงสร้างเป็นแบบทรงเหลี่ยมแปดหน้า • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  28. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน D = h จากสารประกอบธาตุทรานซิชั่นที่มีการจับแบบ 6 แขน เมื่ออิเลคตรอนในระดับชั้น dxy ได้รับพลังงานแสงกระตุ้นอิเลคตรอนดังกล่าวจะดูดซับแสงนั้นและกระโดดขึ้นไปอยู่ในระดับชั้นพลังงานที่สูงกว่า ซึ่งคือ dx สแควร์ – y สแควร์แสงที่ดูดกลืนนั้นสามารถตรวจวัดได้ว่าอยู่ในช่วงความยาวคลื่น 500 – 600 นาโนเมตร • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  29. hc = l การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน ตำแหน่งดูดกลืนแสงที่มากที่สุด (absorption maximum) สำหรับสารประกอบเชิงซ้อน [Co(NH3)6]3+เกิดขึ้นที่ 470 nm สารประกอบนี้จะมีสีอะไรและ จงคำนวณหา crystal field splitting ในหน่วย kJ/mol (6.63 x 10-34 J s) x (3.00 x 108 m s-1) D = hn = = 470 x 10-9 m ดูดกลืนแสงสีฟ้า ดังนั้นจะเห็นสารนี้เป็นสีส้ม D (kJ/mol) = 4.23 x 10-19 J/atom x 6.022 x 1023 atoms/mol = 4.23 x 10-19 J = 255 kJ/mol ถ้าโมเลกุลของสารดูดกลืนแสงในช่วงสีใด มันจะคลายหรือเปล่งแสงในสีที่ตรกันข้าม ดังเช่น ถ้าสารประกอบดูดกลืนแสงในช่วงความยาวคลื่น 580-650 จะคลายแสงสีฟ้าออกมา จึงเห็นวัตถุนั้นเป็นสีฟ้าได้ • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  30. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน พันธะเคมีในสารประกอบโคออร์ดิเนชัน Spectrochemical Series I- < Br- < Cl- < OH- < F- < H2O < NH3 < en < CN- < CO Strong field ligands Large D Weak field ligands Small D ความแตกต่างของระดับพลังงานของ d ออบิทอล สามารถแยกแยะได้ขึ้นตามชนิดของลิแกนทีมีกาะ โดยจำแนกได้เป็น ลิแกนประเภทสตรองฟิลด์ลิแกน หรือเป็น ลิแกนที่ทำให้สนามมีความแตกต่างกันมากดังจะพบในลิแกนชนิด Co หรือ CN ในบางกรณีลิแกนชนิด เฮลาย มักจะส่งผลให้ความกว้างของระดับพลังงานน้อย จึงเรียกได้ว่าป็นลิแกนชนิด วีคฟิลด์ ผลต่างของระดับพลังงานจะทำให้การกระจายตัวของอิเลคตรอนมีความแตกต่างกัยด้วย อันจะส่งผลต่อสมบัติแม่เหล็กดังแสดงในตัวอย่าง • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  31. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สมบัติความเป็นแม่เหล็ก High spin complexes are more paramagnetic than low spin complexes จงหาจำนวน unpaired อิเลกตรอนใน [Cr(en)3]2+ โครงสร้างอิเลกตรอนของ[Cr(en)3]2+ คือ[Ar]3d4และ en เป็น strong field ลิแกนด์ ดังนั้นจะมีจำนวน unpaired อิเลกตรอน = 2 ตัว ความเป็นแม่เหล็กของสารประกอบที่มีระยะห่างของ d ออบิทอลไม่มากนัก จะทำให้เกิดสรประกอบประเภท ไฮด์สปิน หรือมีความเป็นแม่เหล็กมากกว่าในกรณีที่เป็น โลว์สปิน ทั้งนี้สามารถดูได้จากจำนวน อันแพร์อิเลคตรอน หรืออิเลคตรอนที่ไม่เข้าคูที่มีอยู่มากในสารประกอบประเภทไฮสปิน • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  32. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบเชิงซ้อนที่มีโครงสร้างแบบ tetrahedral และ square planar โครงสร้างของธาตุทรานซิชั่นที่จับกันในรูปที่แตกต่าง เช่น เตตระฮีดอล หรือทรงหลี่ยมสี่หน้า ออกตระฮีดอล หรือทรงเหลี่ยมแปดหน้า และ สแควร์พลาน่า หรือสี่เหลี่ยมแบนราบ จะมีการจัดเรียงระดับพลังงานขอห้อง d ออบิทอล ที่แตกต่างกัน • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  33. Ni2+ + 4CN- [Ni(CN)4]2- [Ni(CN)4]2- + 4*CN- [Ni(*CN)4]2- + 4CN- [Co(NH3)6]3+ + 6H+ + 6H2O [Co(H2O)6]3+ + 6NH4+ การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน ปฏิกิริยาของสารประกอบโคออร์ดิเนชัน การแลกเปลี่ยนลิแกนด์ (Kf = 1 x 1030) (labile complex) (Kf = 1 x 1020) (inert complex) ปฏิกิริยาของธาตุทรานซิชั่นบางชนิดเกิดได้ง่ายแต่บางชนิดค่อนข้างจะเกิดได้ช้า ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับชนิด ประจุ และประเภท ของลิแกน รวมทั้งรูปร่างโมเลกุลที่ได้ นอกจากนี้บางปฏิกิริยาอาจเกิดขึ้นได้ง่ายเพียงแค่การแทนที่แอมโมเนียด้วยน้ำดังเช่นตัวอย่างของสารประกอบโคบอลท์ • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  34. การประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันการประยุกต์ใช้งานสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน Monsanto Acetic Acid Production Catalytic cycle สารประกอบทรานซิชั่นส่วนใหญ่มักถูกศึกษาและใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อช่วยให้ลดระดับพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาบางประเภท และช่วยเพิ่มผลผลิต ดังเช่นตัวอย่างแสดงการใช้สารประกอบโรเดียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา หรือ เป็นปฏิกิริยาการผลิตกรดแอซิติก • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  35. ธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชันในสิ่งมีชีวิต สารประกอบโคออร์ดิเนชันในด้านโลหะวิทยาหรือการแยกแร่ สารประกอบโคออร์ดิเนชันในการรักษาโรค สารประกอบโคออร์ดิเนชันในงานเคมีวิเคราะห์ สารประกอบโคออร์ดิเนชันกับสี คลิกเลือกหัวข้อที่ต้องการศึกษา ในส่วนนี้จะนำนักศึกษามารู้จักกับธาตูทรานซิชันที่มีอยู่กับสิ่งต่างๆ ในชีวิตประจำวันและสิ่งรอบตัวของเรา นักศึกษาสามารถคลิกที่หัวข้อเพื่อเข้าชมได้เลยคะ • เริ่มพูด แสดงภาพ และปรากฎปุ่มทีละปุ่ม จนครบ • เมื่อคลิกปุ่มใด link ไปยังไฟล์ที่กำหนด

  36. ธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชันในสิ่งมีชีวิต โครงสร้างอย่างง่ายของวง “porphine” และเมื่อเกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับ Fe2+จะเรียกว่า “Fe2+-porphyrin” คลิกดูตัวอย่างโครงสร้างอื่นๆ โครงสร้างของสารประกอบของธาตุทรานซิชั่นที่พบในสิ่งมีชีวิต เช่น การเกาะของเหล็กไอออนกับวง พอไพลินอันจะเกิดเป็นฮีมในเม็ดเลือดแดง ลักษณะที่คล้ายคลึงกันโดยเปลี่ยนโลหะที่เกาะเป็นแมกนีเซียม หรือโคบอลท์ จะได้สารอนุพันธ์ในคลอโรฟิลด์และโคเอมไซม์ตามลำดับ • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง คลิกปุ่ม แสดงตัวอย่าง ดังนี้ “Cytochrome” actsasan electroncarrierprotein. Chlorophyll ในการสังเคราะห์แสงของพืช

  37. ธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชันในด้านโลหะวิทยาหรือการแยกแร่ ไซยาไนด์ (CN-) ใช้ในการสกัดแร่เงินและทองออกจากแหล่งแร่ที่มีแร่เหล่านี้อยู่ในปริมาณน้อย ๆ 4Au(s) + 8CN-(aq) + O2(g) + 2H2O(l) 4[Au(CN)2]-(aq) + 4OH-(aq) [Au(CN)2]-นั้นสามารถแยกออกจากสารอื่น ๆ ได้โดยการกรอง จากนั้นนำไปรีดิวซ์ด้วยโลหะสังกะสี Zn(s) + 2[Au(CN)2]-(aq)  [Zn(CN)4]2-(aq) + 2Au(s) ในการสกัดโลหะทรานซิชั่นที่เกาะติดอยู่กับสินแร่ในธรรมชาติสามารถทำได้ โดยการทำให้เกิดเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้แล้วจึงทำการแยกเพื่อให้ได้โลหะบริสุทธิ์ต่อไป เช่น การแยกแร่ทองคำจากหิน จะต้องทำให้เกิดเป็นสารประกอบไซยาไนท์ที่ละลายน้ำได้แล้วจึงนำมาแยกเพื่อให้ได้ทองคำบริสุทธิ์ต่อไป เช่นเดียวกับการผลิตสังกะสีที่บริสุทธิ์ • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  38. ธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชันในการรักษาโรค cis-Pt(NH3)2Cl2หรือ cisplatin เมื่อ cisplatin เชื่อมต่อกับ DNA ประโยชน์ที่สำคัญของสารประกอบธาตุทรานซิชั่นที่เด่นชัดมากในปัจจุบัน คือ สารประกอบของแพลตินั่ม ที่มีหมู่เอมีนและคลอไรด์เป็นลิแกน และจับกันแบบ ซิสไอโซเมอร์หรือมีชื่อเรียกว่า ซิสแพติน ที่ปัจจุบันใช้ในการักษาและบำบัดผู้ป่วยโรคมะเร็ง โดยโมเลกุลของคลอรีน และเอมีน จะสามารถเชื่อม่อกับสาย DNA ได้ง่าย และทำให้การทำงานของธาตุแพลตินั่มสามารถเกิดได้สะดวกขึ้นเช่นกัน • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  39. ธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชันในงานเคมีวิเคราะห์ ในการวิเคราะห์หาปริมาณขงงธาตุโลหะหนักที่เป็นอันตรายในสิ่งแวดล้อม เช่น ไอออนของตะกั่วสามารถเกิดสารประกอบที่ให้สีอย่างชัดเจนกับลิแกนชนิดที่เป็นโพลีเดนเทต หรือ EDTA จึงทำใหสามารถพัฒนาเป็นเทคนิคที่ใช้ในการตรวจวัดโลหะหนักได้อย่างสะดวกในปัจุบัน • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

  40. ธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวันธาตุทรานซิชั่นในชีวิตประจำวัน สารประกอบโคออร์ดิเนชันกับสี รูปภาพที่ใช้สี Prussian blue มี intervalence charge transfer Prussian blue สามารถเตรียมได้จากการผสม FeCl3กับ K4Fe(CN)6 สีสันจากภาพวาด ความสวยงามของสีเหล่านั้นต่างเกิดขึ้นจากสารประกอบของธาตุทรานซิชั่นเป็นส่วนใหญ่ ดังเช่น สีน้ำเงินที่มักถูกเรียกว่า Prussian blue เป็นสารประกอบที่เกิดจากการผสมระหว่างไอออนของเหล็กสองชนิดที่มีไซยาไนท์เป็นลิแกนเชื่อม จะทำให้เกิดสารประกอบสีน้ำเงินเข้าและใช้ในการวาดภาพได้ สีดังกล่าวจะมีความคงทนต่อสภาวะการเปล่ยนแปลงต่างๆได้ดี เพราะมีโลหะไอออนเป็นองค์ประกอบที่จับยึดติดกันด้วยพันธะที่แข็งแรง นักศึกษาคงจะเห็นภาพที่มา การประยุกต์ใช้และรู้จักธาตุทรานซิชั่นที่เกี่ยวข้องกับเราในชีวิตประจำวันมากขึ้น • แสดงภาพข้อความและประกอบเสียง

More Related