Mürəkkəb birləşmələrin nə olduğunun az və ya çox dəqiq tərifini vermək üçün müasir kimya hələ 1893-cü ildə A.Verner tərəfindən irəli sürülmüş koordinasiya nəzəriyyəsinin əsas müddəalarına istinad etməlidir.Bu məsələnin mürəkkəbliyi müxtəlifliyin müxtəlifliyindədir. və kompleks anlayışına daxil olan ən müxtəlif kimyəvi birləşmələrin çoxluğu.
Ümumiyyətlə, kompleks birləşmələr bir sıra mürəkkəb hissəcikləri ehtiva edən birləşmələrdir. İndiyə qədər elmdə “mürəkkəb hissəcik” anlayışının ciddi tərifi yoxdur. Aşağıdakı tərif tez-tez istifadə olunur: mürəkkəb hissəcik dedikdə həm kristalda, həm də məhlulda müstəqil olaraq mövcud ola bilən mürəkkəb hissəcik başa düşülür. O, öz növbəsində müstəqil mövcud olmaq qabiliyyətinə malik olan digər sadə hissəciklərdən ibarətdir. Həm də tez-tez kompleks hissəciklərin tərifi altında bütün bağların və ya onların bir hissəsinin donor-akseptor prinsipinə uyğun olaraq əmələ gəldiyi mürəkkəb kimyəvi hissəciklər düşür.
Bütün kompleks birləşmələrin ümumi xüsusiyyəti onların strukturunda "mürəkkəbləşdirici agent" adını almış mərkəzi atomun olmasıdır. Bu birləşmələrin malik olduğu müxtəlifliyi nəzərə alaraq, bu elementin hər hansı bir ümumi xüsusiyyətləri haqqında danışmaq lazım deyil. Çox vaxt kompleksləşdirici maddə metal əmələ gətirən bir atomdur. Ancaq bu, ciddi bir əlamət deyil: mərkəzi atomun oksigen, kükürd, azot, yod və parlaq qeyri-metal olan digər elementlərin atomu olduğu mürəkkəb birləşmələr məlumdur. Kompleksləşdirici maddənin yükündən danışarkən deyə bilərik ki, o, əsasən müsbətdir və elmi ədəbiyyatda onu metal mərkəz adlandırırdılar, lakin mərkəzi atomun mənfi yükə, hətta sıfıra bərabər olduğu nümunələr məlumdur.
Müvafiq olaraq, kompleksləşdirici maddənin ətrafında yerləşən atomların təcrid olunmuş qrupları və ya ayrı-ayrı atomlar liqandlar adlanır. Bunlar həm də kompleks birləşmənin tərkibinə daxil olmamışdan əvvəl molekullar, məsələn, su (H2O), (CO), azot (NH3) və bir çox başqaları olan hissəciklər ola bilər, onlar da OH-, PO43- anionları ola bilər, Cl– və ya hidrogen katyonu H+.
Kompleksin yük növünə görə kompleks birləşmələri təsnif etmək cəhdi bu kimyəvi birləşmələri neytral molekulların müsbət yüklü ionu ətrafında əmələ gələn katyonik komplekslərə ayırır. Mürəkkəbləşdiricisi müsbət olan atom olan anion komplekslər də var.Sadə və mürəkkəb anionlar liqandlardır. Neytral kompleksləri ayrıca qrup kimi ayırd etmək olar. Onların əmələ gəlməsi molekulların neytral atomu ətrafında koordinasiya ilə baş verir. Həmçinin, bu mürəkkəb maddələr kateqoriyasına müsbət yüklü ion və molekullar və mənfi yüklü ionlar ətrafında eyni vaxtda koordinasiya nəticəsində əmələ gələn birləşmələr daxildir.
Əgər koordinasiya sferası deyilən yerdə liqandların tutduğu yerlərin sayını nəzərə alsaq, onda monodentat, iki dişli və çox dişli liqandlar təyin olunur.
Kompleks birləşmələrin hazırlanması fərqli yollar liqandın xarakterinə görə təsnifləşdirməyə imkan verir. Onların arasında liqandların ammonyak molekulları ilə təmsil olunduğu ammoniatlar, liqandların su olduğu aqua komplekslər, karbonillər - karbon monoksit liqand rolunu oynayır. Bundan əlavə, mərkəzi atomun turşu qalıqları ilə əhatə olunduğu turşu kompleksləri var. Əgər hidroksid ionları ilə əhatə olunubsa, o zaman birləşmələr hidrokso kompleksləri kimi təsnif edilir.
Kompleks birləşmələr təbiətdə mühüm rol oynayır. Onlarsız canlı orqanizmlərin həyatı mümkün deyil. Həmçinin kompleks birləşmələrin insan fəaliyyətində istifadəsi mürəkkəb texnoloji əməliyyatları həyata keçirməyə imkan verir.
Analitik kimya, filizlərdən metalların çıxarılması, elektroformasiya, laklar və boyaların istehsalı - bu, mürəkkəb kimyəvi maddələrin istifadə edildiyi sənaye sahələrinin yalnız qısa siyahısıdır.
Müstəqil mövcud ola bilən digər sadə hissəciklərdən əmələ gəlir. Bəzən mürəkkəb hissəciklər boyunca əmələ gələn bağların hamısı və ya bir hissəsi mürəkkəb kimyəvi hissəciklər adlanır.
kompleksləşdirici agent mürəkkəb hissəciyin mərkəzi atomudur. Tipik olaraq, kompleksləşdirici maddə metal əmələ gətirən elementin atomudur, lakin o, oksigen, azot, kükürd, yod və digər metal əmələ gətirməyən elementlərin atomu da ola bilər. Kompleksləşdirici agent adətən müsbət yüklü olur və bu halda müasir elmi ədəbiyyatda ona istinad edilir metal mərkəzi; kompleksləşdirici maddənin yükü də mənfi və ya sıfıra bərabər ola bilər.
Liqandların sıxlığı kompleksləşdiricinin koordinasiya sferasında liqandın tutduğu koordinasiya sahələrinin sayı ilə müəyyən edilir. Mərkəzi atoma onun atomlarından biri vasitəsilə, yəni bir kovalent rabitə ilə bağlanan monodentat (unidentat), ikidentat (mərkəzi atoma onun iki atomu, yəni iki rabitə vasitəsilə bağlanır), üç-, tetradentat ligandları vardır. və s.
Koordinasiya çoxüzlü- mərkəzində kompleksləşən bir atom olan xəyali molekulyar polihedron və təpələrində - mərkəzi atomla birbaşa əlaqəli olan liqandların hissəcikləri.
Tetrakarbonilnikel
- diklorodiaminplatin (II)
Koordinasiya sferasında liqandların tutduğu yerlərin sayına görə
1) Monodentat liqandlar. Belə liqandlar neytraldır (molekullar H 2 O, NH 3, CO, NO və s.) və yüklüdür (ionlar CN - , F - , Cl - , OH - , SCN - , S 2 O 3 2 - və s.).
2) Bidentat liqandlar. Nümunə olaraq liqandları göstərmək olar: aminasetik turşu ionu H 2 N - CH 2 - COO -, oksalat ionu - O - CO - CO - O -, karbonat ionu CO 3 2-, sulfat ionu SO 4 2-.
3) Polidentat liqandlar. Məsələn, kompleksonlar tərkibində bir neçə qrup -C≡N və ya -COOH (etilendiamintetraasetik turşu - EDTA) olan üzvi liqandlardır. Bəzi polidentli liqandlar tərəfindən əmələ gələn siklik komplekslərə xelat kompleksləri (hemoqlobin və s.) deyilir.
Liqandın təbiətinə görə
1) Ammonyak- ammonyak molekullarının liqand rolunu oynadığı komplekslər, məsələn: SO 4, Cl 3, Cl 4 və s.
2) Akvakomplekslər- hansı su liqand kimi çıxış edir: Cl 2, Cl 3 və s.
3) karbonillər- liqandlarının karbon monoksit (II) molekulları olduğu kompleks birləşmələr: , .
4) asidokomplekslər- liqandların turşu qalıqları olduğu komplekslər. Bunlara kompleks duzlar daxildir: K 2, kompleks turşular: H 2, H 2.
5) Hidroksokomplekslər- hidroksid ionlarının liqand rolunu oynadığı kompleks birləşmələr: Na 2, Na 2 və s.
Nomenklatura
1) Kompleks birləşmənin adında əvvəlcə mənfi yüklü hissə - anion, sonra müsbət hissə - kation göstərilir.
2) Mürəkkəb hissənin adı daxili kürənin tərkibini göstərməklə başlayır. Daxili sferada, ilk növbədə, liqandlar anion adlanır və Latın adına "o" sonunu əlavə edirlər. Məsələn: Cl - - xloro, CN - - siyano, SCN - - tiocyanato, NO 3 - - nitrat, SO 3 2 - - sulfito, OH - - hidrokso və s. - amin, su üçün - aqua, karbon monoksit (II) üçün - karbonil.
(NH 4) 2 - ammonium dihidroksotetrakloroplatinat (IV)
[Cr(H 2 O) 3 F 3] - triflorotriakvaxrom
[Сo (NH 3) 3 Cl (NO 2) 2] - dinitritexlorotriamminkobalt
Cl 2 - diklorotetraamminplatin (IV) xlorid
NO 3 - tetraaqualitium nitrat
Hekayə
Kompleks birləşmələrin koordinasiya nəzəriyyəsinin banisi isveçrəli kimyaçı Alfred Vernerdir (1866-1919). 1893-cü ildə Vernerin koordinasiya nəzəriyyəsi kompleks birləşmələrin quruluşunu izah etməyə ilk cəhd idi. Bu nəzəriyyə 1896-cı ildə Tomson tərəfindən elektronun kəşfindən əvvəl və elektron valentlik nəzəriyyəsi inkişaf etməmişdən əvvəl təklif edilmişdir. Vernerin ixtiyarında heç bir instrumental tədqiqat metodu yox idi və onun bütün tədqiqatları sadə kimyəvi reaksiyaların şərhi ilə aparılmışdır.
Dördüncü aminlərin tədqiqi zamanı yaranan “əlavə valentliklərin” mövcudluğu mümkünlüyü haqqında fikirləri Verner “mürəkkəb birləşmələrə” də şamil edir. Verner 1891-ci ildə nəşr olunan "Yaxınlıq və Valentlik Nəzəriyyəsi haqqında" əsərində yaxınlığı "atomun mərkəzindən çıxan və bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə yayılan, buna görə də həndəsi ifadəsi müəyyən sayda əsas istiqamətlər olmayan qüvvə" olaraq təyin edir. , lakin sferik səth. İki il sonra Verner "Qeyri-üzvi birləşmələrin quruluşu haqqında" məqaləsində koordinasiya nəzəriyyəsini irəli sürdü, ona görə kompleks əmələ gətirən atomlar qeyri-üzvi molekulyar birləşmələrin mərkəzi nüvəsini təşkil edir. Bu mərkəzi atomların ətrafında müəyyən sayda digər atom və ya molekullar sadə həndəsi polihedron şəklində düzülür. Mərkəzi nüvə ətrafında qruplaşdırılmış atomların sayını Verner koordinasiya nömrəsi adlandırdı. O, koordinasiya əlaqəsi ilə bir molekulun və ya atomun digərinə verdiyi ümumi elektron cütünün olduğuna inanırdı. Verner heç kimin müşahidə etmədiyi və ya sintez etmədiyi birləşmələrin varlığını irəli sürdüyü üçün onun nəzəriyyəsinə bir çox məşhur kimyaçılar etibar etmirdilər və onun kimyəvi quruluş və bağların anlaşılmasını lazımsız olaraq çətinləşdirdiyinə inanırdılar. Buna görə də, növbəti iki onillikdə Verner və onun əməkdaşları yeni koordinasiya birləşmələri yaratdılar, mövcudluğu onun nəzəriyyəsi ilə proqnozlaşdırılırdı. Onların yaratdığı birləşmələr arasında optik aktivlik nümayiş etdirən, yəni qütbləşmiş işığı yayındırmaq qabiliyyəti olan, lakin molekulların optik aktivliyi üçün zəruri hesab edilən karbon atomları olmayan molekullar var idi.
1911-ci ildə Vernerin tərkibində karbon atomu olmayan 40-dan çox optik aktiv molekulun sintezi kimyəvi ictimaiyyəti onun nəzəriyyəsinin doğruluğuna inandırdı.
1913-cü ildə Verner "molekullardakı atomların bağlarının təbiəti ilə bağlı işinə görə kimya üzrə Nobel mükafatına layiq görüldü, bu, əvvəlki tədqiqatların nəticələrinə yeni nəzər salmağa imkan verdi və tədqiqatlar üçün yeni imkanlar açdı. iş, xüsusilə qeyri-üzvi kimya sahəsində ". İsveç Kral Elmlər Akademiyası adından onu təmsil edən Teodor Nordströmün sözlərinə görə, Vernerin işi “qeyri-üzvi kimyanın inkişafına təkan verdi” və bir müddət diqqətdən kənarda qalan bu sahəyə marağın yenidən canlanmasına təkan verdi.
Struktur və stereokimya
Kompleks birləşmələrin quruluşu 1893-cü ildə Nobel mükafatı laureatı isveçrəli kimyaçı Alfred Verner tərəfindən irəli sürülmüş koordinasiya nəzəriyyəsi əsasında nəzərdən keçirilir. Onun elmi fəaliyyəti Sürix Universitetində baş tutub. Alim bir çox yeni kompleks birləşmələri sintez etmiş, əvvəllər məlum olan və yeni alınmış kompleks birləşmələri sistemləşdirmiş və onların quruluşunu sübut etmək üçün eksperimental üsullar işləyib hazırlamışdır.
Bu nəzəriyyəyə uyğun olaraq kompleks birləşmələrdə kompleksləşdirici agent, xarici və daxili sferalar fərqləndirilir. kompleksləşdirici agent adətən bir kation və ya neytral atomdur. daxili sfera kompleksləşdirici maddə ilə güclü əlaqəli olan müəyyən sayda ionları və ya neytral molekulları təşkil edir. Onlar çağırılır liqandlar. Liqandların sayı kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsini (CN) təyin edir. Daxili sferanın müsbət, mənfi və ya sıfır yükü ola bilər.
Daxili sferada yerləşməyən ionların qalan hissəsi mərkəzi iondan daha uzaq məsafədə yerləşir və xarici koordinasiya sahəsi.
Əgər liqandların yükü kompleksləşdiricinin yükünü kompensasiya edirsə, onda belə kompleks birləşmələr neytral və ya qeyri-elektrolit kompleksləri adlanır: onlar yalnız kompleksləşdirici maddə və daxili sferanın liqandlarından ibarətdir. Belə bir neytral kompleks, məsələn, .
Mərkəzi ion (atom) və liqandlar arasındakı əlaqənin təbiəti ikiqat ola bilər. Bir tərəfdən, əlaqə elektrostatik cazibə qüvvələri ilə bağlıdır. Digər tərəfdən, ammonium ionuna bənzətməklə, mərkəzi atom və ligandlar arasında donor-akseptor mexanizmi ilə bir əlaqə yarana bilər. Bir çox kompleks birləşmələrdə mərkəzi ion (atom) ilə liqandlar arasındakı əlaqə həm elektrostatik cazibə qüvvələri, həm də kompleks əmələ gətirən maddənin bölünməmiş elektron cütləri və liqandların sərbəst orbitalları hesabına yaranan rabitə hesabına yaranır.
Xarici sfera ilə mürəkkəb birləşmələr güclü elektrolitlərdir və sulu məhlullarda demək olar ki, tamamilə mürəkkəb ion və xarici sferanın ionlarına ayrılır.
Mübadilə reaksiyalarında mürəkkəb ionlar tərkibini dəyişmədən bir birləşmədən digərinə keçir.
Ən tipik kompleksləşdiricilər d elementlərinin kationlarıdır. Liqandlar ola bilər:
a) qütb molekulları - NH 3, H 2 O, CO, NO;
b) sadə ionlar - F - , Cl - , Br - , I - , H + ;
c) kompleks ionlar - CN - , SCN - , NO 2 - , OH - .
Kompleks birləşmələrin fəza quruluşu ilə onların fiziki-kimyəvi xassələri arasındakı əlaqəni təsvir etmək üçün stereokimyanın təsvirlərindən istifadə olunur. Stereokimyəvi yanaşma maddənin strukturunun bu və ya digər fraqmentinin xassə təsiri baxımından bir maddənin xassələrini təmsil etmək üçün əlverişli bir texnikadır.
Stereokimyanın obyektləri kompleks birləşmələr, üzvi maddələr, yüksək molekullu sintetik və təbii birləşmələrdir. Koordinasiya kimyasının banilərindən olan A.Verner qeyri-üzvi stereokimyanın inkişafı üçün çox səy göstərmişdir. Koordinasiya kimyasında hələ də əlamətdar olaraq qalan bu nəzəriyyədə mərkəzi olan stereokimyadır.
Koordinasiya birləşmələrinin izomerliyi
İki növ izomer var:
1) daxili sferanın tərkibi və əlaqələndirilmiş liqandların quruluşu eyni olan birləşmələr (həndəsi, optik, konformasiya, koordinasiya mövqeləri);
2) daxili sferanın tərkibində və liqandların strukturunda fərqlərin mümkün olduğu birləşmələr (ionlaşma, hidrat, koordinasiya, liqand).
Məkan (həndəsi) izomerizm
2. Daha az enerjili orbitallar əvvəlcə doldurulur.
Bu qaydaları nəzərə alsaq, kompleksləşdiricidə d-elektronların sayı 1-dən 3-ə və ya 8, 9, 10-a qədər olduqda, onları d-orbitallarda yalnız bir şəkildə (Hund qaydasına uyğun olaraq) düzmək olar. Oktaedral kompleksdə 4-dən 7-ə qədər olan elektronların sayı ilə ya artıq bir elektronla doldurulmuş orbitalları tutmaq, ya da daha yüksək enerjili sərbəst dγ orbitallarını doldurmaq mümkündür. Birinci halda eyni orbitalda yerləşən elektronlar arasındakı itələməni aradan qaldırmaq, ikinci halda daha yüksək enerjili orbitala keçmək üçün enerji tələb olunur. Orbitallarda elektronların paylanması elektronların parçalanma (Δ) və qoşalaşma enerjiləri (P) arasındakı nisbətdən asılıdır. Δ ("zəif sahə") aşağı dəyərlərində Δ dəyəri ola bilər< Р, тогда электроны займут разные орбитали, а спины их будут параллельны. При этом образуются внешнеорбитальные (высокоспиновые) комплексы, характеризующиеся определённым магнитным моментом µ. Если энергия межэлектронного отталкивания меньше, чем Δ («сильное поле»), то есть Δ >P, elektronların cütləşməsi dε orbitallarında və maqnit momenti µ = 0 olan intraorbital (aşağı spin) komplekslərin əmələ gəlməsi ilə baş verir.
Ərizə
Kompleks birləşmələr canlı orqanizmlər üçün vacibdir, buna görə də qan hemoglobini hüceyrələrə çatdırmaq üçün oksigenlə kompleks əmələ gətirir, bitkilərdə olan xlorofil kompleksdir.
Kompleks birləşmələr müxtəlif sənaye sahələrində geniş istifadə olunur. Filizlərdən metalların çıxarılmasının kimyəvi üsulları CS əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirilir. Məsələn, qızılı qayadan ayırmaq üçün filiz oksigenin iştirakı ilə natrium siyanid məhlulu ilə işlənir. Filizlərdən qızılın sianid məhlullarından istifadə etməklə çıxarılması üsulu 1843-cü ildə rus mühəndisi P.Baqration tərəfindən təklif edilmişdir. Təmiz dəmir, nikel, kobalt almaq üçün metal karbonillərin termal parçalanmasından istifadə olunur. Bu birləşmələr uçucu mayelərdir, müvafiq metalların sərbəst buraxılması ilə asanlıqla parçalanır.
Kompleks birləşmələr indikator kimi analitik kimyada geniş istifadə edilmişdir.
Bir çox CS katalitik aktivliyə malikdir, buna görə də qeyri-üzvi və üzvi sintezdə geniş istifadə olunur. Beləliklə, kompleks birləşmələrin istifadəsi müxtəlif kimyəvi məhsulların əldə edilməsi imkanı ilə əlaqələndirilir: laklar, boyalar, metallar, fotomateriallar, katalizatorlar, qida məhsullarının emalı və qorunması üçün etibarlı vasitələr və s.
Sianidlərin kompleks birləşmələri elektroformasiyada vacibdir, çünki bəzən komplekslərdən istifadə edərkən adi duzdan belə güclü bir örtük əldə etmək mümkün olmur.
Bağlantılar
Ədəbiyyat
- Axmetov N.S.Ümumi və qeyri-üzvi kimya. - M.: aspirantura məktəbi, 2003. - 743 s.
- Glinka N. L.Ümumi kimya. - M.: Ali məktəb, 2003. - 743 s.
- Kiselev Yu.M. Koordinasiya birləşmələrinin kimyası. - M.: İnteqral-Press, 2008. - 728 s.
Kompleks birləşmələr
Dərs-mühazirə 11-ci sinif
“Mən dərsə gedirəm” müsabiqəsinə təqdim olunan dərsi 11-ci biologiya və kimya sinfində keçirirəm, burada kimyanın öyrənilməsinə həftədə 4 saat ayrılır.
“Mürəkkəb birləşmələr” mövzusunu ilk növbədə ona görə götürdüm ki, bu qrupa sırf bu maddələr daxildir böyük əhəmiyyət kəsb edir təbiətdə; ikincisi, çoxlu Tapşırıqlardan İSTİFADƏ EDİN kompleks birləşmələr anlayışını daxil edin; üçüncüsü, bu sinfin şagirdləri kimya ilə bağlı peşələri seçirlər və gələcəkdə bir qrup mürəkkəb birləşmələrlə qarşılaşacaqlar.
Hədəf. Kompleks birləşmələrin tərkibi, təsnifatı, quruluşu və əsas nomenklaturası haqqında anlayışı formalaşdırmaq; onların kimyəvi xassələrini nəzərə almaq və mənasını göstərmək; tələbələrin maddələrin müxtəlifliyi haqqında anlayışlarını genişləndirmək.
Avadanlıq. Kompleks birləşmələrin nümunələri.
Dərs planı
I. Təşkilat vaxtı.
II. Yeni materialın öyrənilməsi (mühazirə).
III. Ev tapşırığını yekunlaşdırmaq və qurmaq.
Mühazirə planı
1. Maddələrin müxtəlifliyi.
2. A.Vernerin koordinasiya nəzəriyyəsi.
3. Kompleks birləşmələrin quruluşu.
4. Kompleks birləşmələrin təsnifatı.
5. Kompleks birləşmələrdə kimyəvi əlaqənin təbiəti.
6. Kompleks birləşmələrin nomenklaturası.
7. Kimyəvi xassələri kompleks birləşmələr.
8. Kompleks birləşmələrin qiyməti.
DƏRSLƏR zamanı
I. Təşkilati məqam
II. Yeni materialın öyrənilməsi
Maddələrin müxtəlifliyi
Maddələr dünyası müxtəlifdir və biz kompleks birləşmələrə aid olan maddələr qrupu ilə artıq tanışıq. Bu maddələr 19-cu əsrdən öyrənilir, lakin valentlik haqqında mövcud fikirlər baxımından onların quruluşunu başa düşmək çətin idi.
A.Vernerin koordinasiya nəzəriyyəsi
1893-cü ildə isveçrəli qeyri-üzvi kimyaçı Alfred Verner (1866-1919) kompleks birləşmələrin quruluşunu və bəzi xassələrini başa düşməyə imkan verən bir nəzəriyyə hazırladı və koordinasiya nəzəriyyəsi*. Buna görə də kompleks birləşmələr çox vaxt koordinasiya birləşmələri adlanır.
Həm kristalda, həm də məhlulda mövcud olan kompleks ionları ehtiva edən birləşmələr kompleks və ya koordinasiya adlanır.
Kompleks birləşmələrin quruluşu
Vernerin nəzəriyyəsinə görə, kompleks birləşmələrdə mərkəzi mövqe adətən mərkəzi ion və ya kompleksləşdirici agent adlanan metal ionu tərəfindən tutulur.
Kompleksləşdirici agent -öz ətrafında digər ionları və ya molekulları koordinasiya edən (yerləşən) hissəcik (atom, ion və ya molekul).
Kompleksləşdirici agent adətən müsbət yükə malikdir d-element, amfoter xassələri nümayiş etdirir, koordinasiya nömrəsi 4 və ya 6. Molekullar və ya turşu qalıqları - liqandlar (əlavə edir) kompleks əmələ gətirən maddənin ətrafında yerləşir (koordinat edir).
liqandlar - Kompleksləşdirici agent tərəfindən koordinasiya edilən və onunla birbaşa kimyəvi bağlara malik olan hissəciklər (molekullar və ionlar) (məsələn, ionlar: Cl - , I - , NO 3 - , OH - ; Neytral molekullar: NH 3, H 2 O, CO ).
Liqandlar bir-birinə bağlı deyil, çünki onların arasında itələyici qüvvələr hərəkət edir. Molekullar liqand olduqda, onlar arasında molekulyar qarşılıqlı təsir mümkündür. Kompleksləşdirici agent ətrafında liqandların koordinasiyasıdır xüsusiyyət kompleks birləşmələr (şək. 1).
Koordinasiya nömrəsi - mürəkkəbləşdirici agentin liqandlarla əmələ gətirdiyi kimyəvi bağların sayıdır.
 |
düyü. 2. İonun tetraedral quruluşu - |
Kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsinin qiyməti onun təbiətindən, oksidləşmə dərəcəsindən, liqandların təbiətindən və kompleksləşmə reaksiyasının getdiyi şəraitdən (temperaturdan, konsentrasiyadan) asılıdır. Koordinasiya nömrəsi 2 ilə 12 arasında dəyərlərə malik ola bilər. Ən çox yayılmış koordinasiya nömrələri 4 və 6-dır. 4 nömrəli koordinasiya üçün kompleks hissəciklərin quruluşu tetraedral (şəkil 2) və yastı formada ola bilər. kvadrat (şək. 3). Koordinasiya nömrəsi 6 olan mürəkkəb birləşmələr 3- səkkizbucaqlı quruluşa malikdir (şək. 4).
 |
düyü. 4. İon 3 - oktaedral quruluş |
Kompleksləşdirici agent və onu əhatə edən liqandlar təşkil edir kompleksin interyeri. Kompleksləşdirici maddə və ətrafdakı liqandlardan ibarət hissəcik kompleks ion adlanır. Mürəkkəb birləşmələri təsvir edərkən daxili sfera (mürəkkəb ion) kvadrat mötərizələrlə məhdudlaşdırılır. Kompleks birləşmənin qalan komponentləri içərisində yerləşir xarici sfera(şək. 5).
Xarici sferanın ionlarının ümumi yükü dəyər baxımından bərabər və kompleks ionun yükünün işarəsi ilə əks olmalıdır:
Kompleks birləşmələrin təsnifatı
Çox müxtəlif kompleks birləşmələr və onların xassələri vahid təsnifat yaratmağa imkan vermir. Bununla belə, maddələr bəzi fərdi xüsusiyyətlərə görə qruplaşdırıla bilər.
1) Tərkibinə görə.
2) Koordinasiya olunmuş liqandların növünə görə.
a) Akvakomplekslər- bunlar H 2 O molekullarının liqand olduğu kompleks kationlardır.Onlar oksidləşmə dərəcəsi +2 və ya daha çox olan metal kationlarından əmələ gəlir və dövri sistemin bir qrupunun metallarında akvakompleks əmələ gətirmə qabiliyyəti yuxarıdan aşağı azalır. alt.
Aqua komplekslərinin nümunələri:
Cl 3 , (NO 3) 3 .
b) Hidroksokomplekslər ligandları hidroksid ionları OH - olan kompleks anionlardır. Kompleksləşdirici maddələr amfoter xüsusiyyətlərin təzahürünə meylli metallardır - Be, Zn, Al, Cr.
Məsələn: Na, Ba.
v) Ammonyak NH 3 molekullarının liqandlar olduğu kompleks kationlardır. Kompleksləşdirici maddələrdir d-elementlər.
Məsələn: SO 4 , Cl.
G) asidokomplekslər liqandları qeyri-üzvi və üzvi turşuların anionları olan kompleks anionlardır.
Məsələn: K 3 , Na 2 , K 4 .
3) Daxili sferanın yükü ilə.
Kompleks birləşmələrdə kimyəvi əlaqənin təbiəti
Daxili sferada kompleksləşdirici maddə ilə liqandlar arasında kovalent bağlar mövcuddur ki, onlar da donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gəlir. Belə bağların əmələ gəlməsi üçün bəzi hissəciklərdə (kompleksləşdirici maddədə mövcuddur) sərbəst orbitalların və digər hissəciklərdə (liqandlarda) bölüşdürülməmiş elektron cütlərinin olması zəruridir. Donor (elektron tədarükçüsü) rolunu liqand oynayır, elektronları qəbul edən qəbuledici isə kompleksləşdirici agentdir. Donor-akseptor bağı kompleksləşdiricinin sərbəst valent orbitallarının doldurulmuş donor orbitalları ilə üst-üstə düşməsi nəticəsində yaranır.
Xarici və daxili sferalar arasında ion bağı var. Bir misal götürək.
Berilyum atomunun elektron quruluşu:
Həyəcanlı vəziyyətdə berilyum atomunun elektron quruluşu:
2- kompleks ionunda berillium atomunun elektron quruluşu:
Nöqtəli oxlar flüor elektronlarını göstərir; dörd bağdan ikisi donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gəlir. Bu halda, Be atomu qəbuledici, flüor ionları isə donordur, onların sərbəst elektron cütləri hibridləşdirilmiş orbitalları doldurur ( sp 3 - hibridləşmə).
Kompleks birləşmələrin nomenklaturası
Ən geniş yayılmışı IUPAC tərəfindən tövsiyə olunan nomenklaturadır. ad mürəkkəb anion daxili sferanın tərkibinin təyin edilməsi ilə başlayır: liqandların sayı yunan rəqəmləri ilə göstərilir: 2-di, 3-üç, 4-tetra, 5-penta, 6-hexa və s., sonra adları. birləşdirici sait “o” əlavə olunduğu liqandlar »: Cl - - xloro-, CN - - siyano-, OH - - hidrokso- və s. Kompleksləşdirici maddənin dəyişən oksidləşmə vəziyyəti varsa, onun oksidləşmə vəziyyəti mötərizədə Roma rəqəmləri ilə və adı -at şəkilçisi ilə göstərilir: Zn - sink saat, Fe – ferr saat(III), Au - aur saat(III). Soyad genitiv halda xarici sferanın katyonudur.
K 3 - kalium heksasiyanoferrat (III),
K 4 - kalium heksasiyanoferrat (II),
K 2 - kalium tetrahidroksozinkat.
Tərkibində olan birləşmələrin adları mürəkkəb kation, xarici mühitin anionlarının adlarından qurulur, bundan sonra liqandların sayı göstərilir, liqandın Latın adı verilir (ammonyak molekulu NH 3 - ammin, su molekulu H 2 O - Latın adından aqua suyun) və mürəkkəbləşdirici elementin rusca adı; mötərizədə Roma rəqəmi, əgər dəyişəndirsə, mürəkkəb elementin oksidləşmə dərəcəsini göstərir. Məsələn:
SO 4 - tetraammin mis (II) sulfat,
Cl 3 - hexaaqua alüminium xlorid.
Kompleks birləşmələrin kimyəvi xassələri
1. Məhlulda mürəkkəb birləşmələr güclü elektrolitlər kimi davranırlar; kationlara və anionlara tamamilə dissosiasiya olunur:
Cl 2 \u003d Pt (NH 3) 4] 2+ + 2Cl -,
K 2 \u003d 2K + + 2–.
Bu tip dissosiasiya ilkin adlanır.
İkincili dissosiasiya kompleks ionunun daxili sferasından liqandların çıxarılması ilə əlaqələndirilir:
2– PtCl 3 – + Cl – .
İkincili dissosiasiya mərhələlərlə baş verir: kompleks ionlar (2-) zəif elektrolitlərdir.
2. Güclü turşuların təsiri altında hidrokso kompleksləri məhv edilir, məsələn:
a) turşu çatışmazlığı ilə
Na 3 + 3HCl \u003d 3NaCl + Al (OH) 3 + 3H 2 O;
b) həddindən artıq turşu ilə
Na 3 + 6HCl \u003d 3NaCl + AlCl 3 + 6H 2 O.
3. Bütün ammoniatların qızdırılması (termoliz) onların parçalanmasına səbəb olur, məsələn:
SO 4 CuSO 4 + 4NH 3.
Kompleks birləşmələrin dəyəri
Koordinasiya birləşmələri təbiətdə son dərəcə vacibdir. Demək kifayətdir ki, demək olar ki, bütün fermentlər, bir çox hormonlar, dərmanlar, bioloji aktiv maddələr kompleks birləşmələrdir. Məsələn, oksigenin ağciyərlərdən toxuma hüceyrələrinə ötürüldüyü qan hemoglobini tərkibində dəmir olan mürəkkəb birləşmədir (şək. 6), bitkilərdə fotosintezdən məsul olan xlorofil isə mürəkkəb maqnezium birləşməsidir (şək. 7). .
Təbii mineralların, o cümlədən polimetal filizlərin və silikatların əhəmiyyətli bir hissəsi də koordinasiya birləşmələrindən ibarətdir. Bundan əlavə, filizlərdən metalların çıxarılmasının kimyəvi üsulları, xüsusən mis, volfram, gümüş, alüminium, platin, dəmir, qızıl və başqaları da asanlıqla həll olunan, aşağı əriyən və ya uçucu komplekslərin əmələ gəlməsi ilə əlaqələndirilir. Məsələn: Na 3 - kriolit, KNa 3 4 - nefelin (minerallar, tərkibində alüminium olan kompleks birləşmələr).
Müasir kimya sənayesi makromolekulyar birləşmələrin sintezində, neftin kimyəvi emalında və turşuların istehsalında katalizator kimi koordinasiya birləşmələrindən geniş istifadə edir.
III. Xülasə və səhnələşdirmə ev tapşırığı
Ev tapşırığı.
1) “Mürəkkəb birləşmələr” mövzusunda praktiki dərs üçün mühazirə hazırlayın.
2) Aşağıdakı kompleks birləşmələrin quruluşuna görə yazılı təsvirini verin və xüsusiyyətlərinə görə təsnif edin:
K 3, (NO 3) 3, Na 2, OH.
3) Çevrilmələri həyata keçirə biləcəyiniz reaksiya tənliklərini yazın:
* Bu yeni elm sahəsinin kəşfinə görə A.Verner 1913-cü ildə Nobel mükafatına layiq görülüb.
Birləşmələrə kompleks deyilir, kristallarının düyünlərində müstəqil mövcud ola bilən komplekslər (mürəkkəb ionlar) var.
Texnologiyanın müxtəlif sahələri üçün kompleks birləşmələrin dəyəri çox yüksəkdir. İnkişaf etmək üçün maddələrin kompleks birləşmələr yaratmaq qabiliyyətindən istifadə olunur təsirli üsullar filizlərdən kimyəvi cəhətdən təmiz metalların, nadir metalların, həddindən artıq təmiz yarımkeçirici materialların, katalizatorların, boyaqların, dərman preparatlarının istehsalı, təbii və tullantı sularının təmizlənməsi, buxar generatorlarında miqyasda həll edilməsi və s.
İlk kompleks birləşmələr 19-cu əsrin ortalarında sintez edilmişdir. Kompleks birləşmələr nəzəriyyəsinin banisi 1893-cü ildə inkişaf etdirən isveçrəli alim Vernerdir. koordinasiya nəzəriyyəsi . Kompleks birləşmələrin kimyasına böyük töhfə rus alimləri L.A. Çuqayev, I.I. Çernyaev və onların tələbələri.
Kompleks birləşmələrin quruluşu:
1. Hər bir mürəkkəb birləşmədə, daxili və xarici sferalar. Daxili sfera kompleks adlanır. Mürəkkəb birləşmələrin kimyəvi düsturlarını yazarkən daxili kürə kvadrat mötərizələrə alınır. Məsələn, a) K 2 [BeF 4], b) Cl 2 kompleks birləşmələrində daxili sfera atom qruplarından - a) [BeF 4] 2- və b) 2+ komplekslərindən və xarici sferadan ibarətdir. müvafiq olaraq a) 2K + və b) 2Cl - ionlarından ibarətdir.
2. Hər hansı mürəkkəb birləşmənin molekulunda adətən müsbət yüklü ionlardan biri və ya daxili mühitin atomu mərkəzi yer tutur və ona deyilir. kompleksləşdirici agent. Kompleksin (daxili sferanın) düsturunda əvvəlcə kompleksləşdirici maddə göstərilir. Verilən nümunələrdə bunlar a) Be 2+ və b) Zn 2+ ionlarıdır.
Kompleksləşdirici maddələr atomlardır və ya daha tez-tez p-, d-, f- elementləri ilə əlaqəli və kifayət qədər sayda sərbəst orbitallara malik olan metal ionları (Cu 2+, Pt 2+, Pt 4+, Ag +, Zn 2+, Al 3+ və s.). ).
3. Kompleksləşdiricinin ətrafında müəyyən sayda əks yüklü ionlar və ya elektrik neytral molekullar yerləşir (yaxud, necə deyərlər, əlaqələndirilir). liqandlar(və ya əlavə edir). Bu halda bunlar a) F ionları - və b) NH 3 molekullarıdır.
Anionlar F - , OH - , CN - , CNS - , NO 2 - , CO 3 2- , C 2 O 4 2- və s., neytral molekullar H 2 O, NH 3 , CO, NO və s.
Kompleksləşdirici maddə ətrafında liqandların tutduğu koordinasiya sahələrinin sayı (ən sadə hallarda kompleks əmələ gətirən agenti əhatə edən liqandların sayı) adlanır. mürəkkəbləşdiricinin koordinasiya nömrəsi (c.h.). Müxtəlif kompleksləşdirici maddələrin koordinasiya nömrələri 2 ilə 12 arasında dəyişir.
Məhlullarda ən xarakterik koordinasiya nömrələri və mərkəzi ionun yükü (mürəkkəbləşdirici agent) aşağıda müqayisə edilir:
Qeyd: iki mümkün olduqda ən ümumi koordinasiya nömrələrinin altı çəkilir. müxtəlif növlər koordinasiya.
Baxılan nümunələrdə kompleksləşdiricilərin koordinasiya nömrələri aşağıdakılardır: a) k.ç. (2+ olun) = 4, b) c.h. (Zn 2+) = 4.
B. Sonra neytral liqandların nömrələrini və adlarını çağırırlar:
B. Soyad genitiv halda mürəkkəbləşdiricidir, onun oksidləşmə dərəcəsini göstərir (mürəkkəbləşdiricinin adından sonra rum rəqəmləri ilə mötərizədə).
Məsələn, Cl xlorotriamminplatin (II) xloriddir.
Əgər metal bir oksidləşmə vəziyyəti ilə ion əmələ gətirirsə, o zaman kompleksin adına daxil edilə bilməz. Məsələn, Cl 2 tetraamminsink dikloriddir.
2. Kompleks anionun adı mürəkkəbləşdiricinin latınca adının kökünə “at” şəkilçisi əlavə edilməklə (məsələn, ferrat, nikelat, xromat, kobaltat, kuprat və s.) oxşar şəkildə əmələ gəlmişdir. Məsələn:
K 2 - kalium heksaxlorplatinat (IV);
Ba 2 - barium tetrarodanodiammin xromatı (III);
K 3 - heksasiyanoferrat (III) kalium;
K 2 - kalium tetrafluoroberillat.
3. Neytral mürəkkəb hissəciklərin adları kationlarla eyni şəkildə əmələ gəlir, lakin kompleksləşdirici agent nominativ halda adlanır və onun oksidləşmə dərəcəsi göstərilmir, çünki kompleksin elektron neytrallığı ilə müəyyən edilir. Məsələn:
Dichlorodiammineplatinum;
Tetrakarbonil nikel.
Kompleks birləşmələrin təsnifatı. Kompleks birləşmələr quruluş və xassələrinə görə çox müxtəlifdir. Onların təsnifat sistemləri müxtəlif prinsiplərə əsaslanır:
1. Elektrik yükünün təbiətinə görə kation, anion və neytral komplekslər fərqləndirilir.
Müsbət yükü olan kompleks katyonik adlanır, məsələn 2+, mənfi yüklə - anion, məsələn 2-, sıfır yüklə - neytral, məsələn.
2. Liqandların növləri bunlardır:
a) turşular, məsələn:
H hidrogen tetraxloraurat (III);
H 2 - heksaxlorplatinat (IV) hidrogen;
b) əsaslar, məsələn:
(OH) 2 - tetraammin mis (II) hidroksid;
OH - diamminegümüş hidroksid;
c) duz, məsələn:
K 3 - kalium heksahidroksoalüminat;
Cl 3 - hexaaquachromium (III) xlorid;
d) qeyri-elektrolitlər, məsələn, diklorodiaminplatin.
Kompleks birləşmələrdə kimyəvi bağların əmələ gəlməsi. Kompleks birləşmələrin əmələ gəlməsini və xassələrini izah etmək üçün hazırda bir sıra nəzəriyyələrdən istifadə olunur:
1) valentlik bağlarının metodu (MVS);
2) kristal sahəsinin nəzəriyyəsi;
3) molekulyar orbitallar üsulu.
MVS-in məlumatına görə kompleksləşdirici maddə ilə liqandlar arasında komplekslərin əmələ gəlməsi zamanı birlikdə kovalent rabitə yaranır donor-akseptor mexanizmi . Kompleksləşdirici maddələrin boş orbitalları var; qəbuledici rolunu oynayır. Bir qayda olaraq, mürəkkəbləşdirici agentin müxtəlif boş orbitalları bağların formalaşmasında iştirak edir, buna görə də onların hibridləşməsi baş verir. Liqandlar tək elektron cütlərinə malikdir və kovalent rabitənin əmələ gəlməsinin donor-akseptor mexanizmində donor rolunu oynayır.
Məsələn, 2+ kompleksinin formalaşmasını nəzərdən keçirək. Valentlik elektronlarının elektron düsturları:
Zn atomu - 3d 10 4s 2;
Sink ionunu kompleksləşdirən agent
Zn 2+ - 3d 10 4s 0
Göründüyü kimi, xarici elektron səviyyədə sink ionunun enerjisinə yaxın dörd boş atom orbitalları var (bir 4s və üç 4p), bunlar sp 3 hibridləşməsinə məruz qalacaq; Zn 2+ ionu kompleksləşdirici maddə kimi c.h=4-ə malikdir.
Sink ionu azot atomları tək elektron cütləri (: NH 3) olan ammonyak molekulları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda kompleks əmələ gəlir:
Kompleksin fəza quruluşu kompleksləşdiricinin atom orbitallarının hibridləşmə növü ilə müəyyən edilir (bu halda tetraedr). Koordinasiya nömrəsi kompleksləşdirici maddənin boş orbitallarının sayından asılıdır.
Komplekslərdə donor-akseptor bağlarının əmələ gəlməsində təkcə s- və p-orbitallardan deyil, həm də d-orbitallardan istifadə edilə bilər. Bu hallarda hibridləşmə d-orbitalların iştirakı ilə baş verir. Aşağıdakı cədvəl hibridləşmənin bəzi növlərini və onlara uyğun məkan strukturlarını göstərir:
Beləliklə, MVS kompleksin tərkibini və strukturunu proqnozlaşdırmağa imkan verir. Lakin bu üsul komplekslərin güc, rəng və maqnit xüsusiyyətləri kimi xüsusiyyətlərini izah edə bilməz. Kompleks birləşmələrin yuxarıdakı xassələri kristal sahə nəzəriyyəsi ilə təsvir edilmişdir.
Məhlullarda kompleks birləşmələrin dissosiasiyası. Mürəkkəb birləşmənin daxili və xarici sferaları sabitlik baxımından çox fərqlənir.
Xarici sferada yerləşən hissəciklər kompleks ion ilə əsasən elektrostatik qüvvələr (ion bağı) ilə əlaqələndirilir və güclü elektrolitlərin ionları kimi sulu məhlulda asanlıqla parçalanır.
Mürəkkəb birləşmənin xarici sferanın ionlarına və kompleks iona (kompleksə) ayrılması (parçalanması) adlanır. ilkin. Güclü elektrolitlərin dissosiasiya növünə görə demək olar ki, tamamilə sona qədər davam edir.
Məsələn, kalium tetrafluoroberillatın həlli zamanı ilkin dissosiasiya prosesi sxemə uyğun olaraq yazıla bilər:
K 2 [BeF 4] = 2K + + [BeF 4] 2-.
Liqandlar, kompleks birləşmənin daxili sferasında yerləşən, donor-akseptor mexanizminə uyğun olaraq əmələ gələn güclü kovalent bağlarla kompleksləşdirici ilə əlaqələndirilir və məhlulda kompleks ionların dissosiasiyası, bir qayda olaraq, kiçik dərəcədə zəif elektrolitlərin dissosiasiya növü, yəni tarazlıq yaranana qədər geri dönə bilər. Mürəkkəb birləşmənin daxili sferasının geri dönən parçalanması deyilir ikincili dissosiasiya. Məsələn, tetrafluoroberillat ionu yalnız qismən dissosiasiya olunur, bu tənliklə ifadə edilir.
[BeF 4 ] 2- D Be 2+ + 4F - (ikinci dərəcəli dissosiasiya tənliyi).
Kompleksin geri dönən proses kimi dissosiasiyası adlanan tarazlıq sabiti ilə xarakterizə olunur K n kompleksinin qeyri-sabitlik sabiti.
Sözügedən nümunə üçün:
K n - cədvəl (istinad) dəyəri.İfadələri ionların və molekulların konsentrasiyalarını ehtiva edən qeyri-sabitlik sabitləri konsentrasiya sabitləri adlanır. Məhlulun tərkibindən və ion gücündən daha sərt və müstəqil K n, ionların və molekulların aktivliyinin konsentrasiyası yerinə daxildir.
Müxtəlif komplekslərin Kn dəyərləri geniş şəkildə dəyişir və onların sabitliyinin ölçüsü kimi xidmət edə bilər. Kompleks ion nə qədər sabit olarsa, onun qeyri-sabitlik sabiti də bir o qədər aşağı olar.
Beləliklə, qeyri-sabitlik sabitlərinin müxtəlif dəyərləri olan oxşar birləşmələr arasında
ən dayanıqlı kompleks , ən az stabil olan kompleksdir.
İstənilən tarazlıq sabiti kimi, qeyri-sabitlik sabiti yalnız kompleks ionunun, kompleksləşdiricinin və liqandların, həlledicinin təbiətindən, həmçinin temperaturdan asılıdır və məhluldakı maddələrin konsentrasiyasından (aktivliyindən) asılı deyildir..
Kompleksləşdirici maddənin və liqandların yükləri nə qədər çox olarsa və onların radiusları nə qədər kiçik olarsa, komplekslərin sabitliyi bir o qədər yüksək olar. . İkinci dərəcəli altqrupların metallarının əmələ gətirdiyi kompleks ionların gücü əsas yarımqrupların metallarının əmələ gətirdiyi ionların gücündən yüksəkdir.
Məhlulda kompleks ionların parçalanması prosesi bir çox mərhələdə, liqandların ardıcıl olaraq aradan qaldırılması ilə gedir. Məsələn, mis (II) 2+ ammonyak ionunun dissosiasiyası bir, iki, üç və dörd ammonyak molekulunun ayrılmasına uyğun olaraq dörd mərhələdə baş verir:
Müxtəlif kompleks ionların gücünün müqayisəli qiymətləndirilməsi üçün ayrı-ayrı addımların dissosiasiya sabitindən deyil, müvafiq addımlı dissosiasiya sabitlərinin vurulması ilə təyin olunan bütün kompleksin ümumi qeyri-sabitlik sabitindən istifadə olunur. Məsələn, 2+ ionunun qeyri-sabitlik sabiti bərabər olacaq:
K H \u003d K D1 K D2 K D3 K D4 \u003d 2.1 10 -13.
Komplekslərin gücünü (sabitliyini) xarakterizə etmək üçün qeyri-sabitlik sabitinin əksindən də istifadə olunur, ona sabitlik sabiti (Kst) və ya kompleks formalaşma sabiti deyilir:
Kompleks ionun dissosiasiya tarazlığı onun əmələ gəlməsi istiqamətində liqandların artıqlığı ilə yerdəyişmək olar və dissosiasiya məhsullarından birinin konsentrasiyasının azalması, əksinə, kompleksin tam məhvinə səbəb ola bilər.
Keyfiyyətin köməyi ilə kimyəvi reaksiyalar adətən yalnız xarici sfer ionları və ya kompleks ionlar tapılır. Hər şey duzun həlledicilik məhsulundan (SP) asılı olsa da, onun formalaşması keyfiyyət reaksiyalarında müvafiq məhlulların əlavə edilməsi ilə davam edəcəkdir. Bunu aşağıdakı reaksiyalardan görmək olar. Tərkibində kompleks ion + olan məhlula hər hansı bir xlorid məhlulu təsir edərsə, xloridlər əlavə olunduqda adi gümüş duzlarının məhlullarından gümüş xlorid çöküntüsü ayrılsa da, çöküntü əmələ gəlmir.
Aydındır ki, məhlulda gümüş ionlarının konsentrasiyası çox aşağıdır, belə ki, ona həddindən artıq xlorid ionları daxil olduqda, gümüş xloridin həll olunma məhsulunun dəyərinə (PR AgCl = 1,8 10 -) nail olmaq olar. 10). Lakin məhlula kalium yodid kompleksi əlavə edildikdən sonra gümüş yodidin çöküntüsü çökür. Bu, gümüş ionlarının məhlulda hələ də mövcud olduğunu sübut edir. Onların konsentrasiyası nə qədər kiçik olsa da, ancaq çöküntü əmələ gəlməsi üçün kifayət olduğu ortaya çıxır, çünki. PR AgI \u003d 1 10 -16, yəni. gümüş xloriddən çox azdır. Eyni şəkildə, H 2 S məhlulunun təsiri altında həll olma məhsulu 10 -51 olan gümüş sulfid Ag 2 S çöküntüsü alınır.
Davam edən reaksiyaların ion-molekulyar tənlikləri aşağıdakı formaya malikdir:
I - D AgI↓ + 2NH 3
2 + + H 2 S D Ag 2 S↓ + 2NH 3 + 2NH 4 +.
Daxili sferası qeyri-sabit olan mürəkkəb birləşmələrə qoşa duzlar deyilir. Onlar fərqli olaraq, yəni molekulların birləşmələri kimi təyin olunurlar. Məsələn: CaCO 3 Na 2 CO 3; CuCl 2 · KCl; KCl·MgCl 2; 2NaCl · CoCl 2. ikiqat duzlar kristal qəfəs yerlərində eyni anionlar, lakin müxtəlif kationlar olan birləşmələr hesab edilə bilər; Bu birləşmələrdə kimyəvi bağlar əsasən ion xarakterlidir və buna görə də sulu məhlullar onlar demək olar ki, tamamilə ayrı-ayrı ionlara dissosiasiya olunurlar. Məsələn, kalium xlorid və mis (II) xlorid suda həll edilərsə, güclü elektrolitin növünə görə dissosiasiya baş verir:
CuCl 2 KCl \u003d Cu 2+ + 3Cl - + K +.
İkiqat duz məhlulunda əmələ gələn bütün ionları müvafiq keyfiyyət reaksiyalarından istifadə etməklə aşkar etmək olar.
Kompleks birləşmələrin məhlullarında reaksiyalar. Mürəkkəb ionların iştirakı ilə elektrolit məhlullarında mübadilə reaksiyalarında tarazlığın dəyişməsi sadə (mürəkkəb olmayan) elektrolitlərin məhlullarında olduğu kimi eyni qaydalarla müəyyən edilir, yəni: tarazlıq ionların ən tam bağlanması (mürəkkəbləşdirən) istiqamətində dəyişir. agent, ligandlar, xarici sferanın ionları), həll olunmayan, zəif həll olunan maddələrin və ya zəif elektrolitlərin meydana gəlməsinə.
Bununla əlaqədar olaraq, kompleks birləşmələrin məhlullarında reaksiyalar mümkündür:
1) kompleks ionun tərkibinin sabit qaldığı xarici sferanın ionlarının mübadiləsi;
2) sferadaxili mübadilə.
Birinci reaksiya növü həll olunmayan və zəif həll olunan birləşmələrin əmələ gəlməsinə səbəb olduğu hallarda həyata keçirilir. Buna misal olaraq, müvafiq olaraq K 4 və K 3-ün Fe 3+ və Fe 2+ kationları ilə qarşılıqlı təsirini göstərmək olar ki, bu da Prussiya mavisi Fe 4 3 və mavi Fe 3 2 çöküntüsünü verir:
3 4- + 4Fe 3+ = Fe 4 3 ↓,
Prussiya mavisi
2 3- + 3Fe 2+ = Fe 3 2 ↓.
turbull mavi
İkinci tip reaksiyalar daha sabit bir kompleksin meydana gəlməsinə səbəb olduğu hallarda mümkündür, yəni. K n daha aşağı dəyəri ilə, Misal üçün:
2S 2 O 3 2- D 3- + 2NH 3.
K n: 9,3 10 -8 1 10 -13
Kn-nin yaxın dəyərlərində belə bir prosesin mümkünlüyü rəqabət aparan liqandın artıqlığı ilə müəyyən edilir.
Kompleks birləşmələr üçün kompleks ionun atom tərkibini dəyişdirmədən, lakin yükünün dəyişməsi ilə baş verən redoks reaksiyaları da mümkündür, məsələn:
2K 3 + H 2 O 2 + 2KOH \u003d 2 K 4 + O 2 + 2H 2 O.
C 5. Kompleksləşdirici ilə bilavasitə əlaqəli olan liqandlar onunla birlikdə əmələ gəlir daxili kompleksin (koordinasiya) sferası. Beləliklə, 2+ kompleks kationunda daxili sfera kompleksləşdirici maddənin atomu olan mis (II) və onunla birbaşa bağlı olan ammonyak molekulları tərəfindən əmələ gəlir. Daxili kürə kvadrat mötərizə ilə işarələnir: 3 , 2 , 2 . Liqandların və kompleksləşdirici agentin ümumi yükünün nisbətindən asılı olaraq daxili sfera müsbət yükə malik ola bilər məsələn, 3+, ya mənfi, məsələn, 3 , və ya sıfır yük məsələn, 0 üçün olduğu kimi.
Daxili sferanın yükünü neytrallaşdıran, lakin kompleks əmələ gətirən maddə ilə kovalent bağlı olmayan ionlar əmələ gəlir. kompleks birləşmənin xarici sferası. Məsələn, Cl 2 kompleks birləşməsində iki Cl ionu xarici sferadadır:
Xarici kürə Cl ionları yerləşir daha böyük məsafədə kompleksləşdiricidən NH 3 molekullarına nisbətən başqa sözlə Zn - Cl məsafəsi Zn - N kimyəvi bağının uzunluğundan böyükdür.Bundan başqa kompleks kation 2+ və xlorid ionlarının Cl - kimyəvi bağı ionlu olur. xarakter daşıyır, daxili sferaya daxil olan ammonyak NH 3 donor-akseptor mexanizminə uyğun olaraq kompleksləşdirici Zn(II) ilə kovalent bağlar əmələ gətirir (paylaşmamış elektron cütlərinin donoru NH 3-də azot atomlarıdır). Beləliklə, aralarındakı fərq daxili sfera liqandları və xarici sfera ionlarıçox əhəmiyyətli.
(OH) 2 və K 2-də xarici sferanın ionları müvafiq olaraq OH və K + ionlarıdır. Tamamilə aydındır ki, neytral komplekslərdə 0 və 0 xarici sfera yoxdur.
C 5. Adətən xarici kürə sadədən ibarətdir monotomik və ya çox atomlu ionlar. Bununla belə, CS-nin ibarət olduğu hallar var iki və ya daha çox daxili sahədən, birləşmənin katyonik və anion hissələrinin funksiyalarını yerinə yetirir. Budur daxili sferaların hər biri digərindən kənardır. Məsələn, birləşmələrdə və 2, formal olaraq, xarici sfera ionlarının funksiyalarını yerinə yetirə bilər:
kompleks kationlar 2+ və 2+,
kompleks anionlar 2 və 4
1.6. Çoxnüvəli komplekslər
C 8. Kompleks ion və ya neytral kompleks ehtiva edərsə iki və ya daha çox kompleksləşdirici agent, sonra bu kompleks adlanır çox nüvəli. Çoxnüvəli komplekslər arasında var körpü salma, klaster və çoxnüvəli komplekslər qarışıq tip.
Kompleksləşdirici maddənin atomları bir-birinə vasitəsilə bağlana bilər körpü ligandları, onların funksiyalarını OH , Cl , NH 2 , O 2 2 , SO 4 2 və bəzi başqaları ionları yerinə yetirir. Beləliklə, kompleks birləşmədə (NH 4) 2 körpü xidmət etmək bidentat (2 bağ) hidroksid liqandları:
Kompleksləşdirici maddənin atomları birbaşa əlaqəli olduqda, çoxnüvəli kompleksə deyilir klaster növü. Beləliklə, klaster 2 kompleks anionudur
hansında dördlü bağ Yenidən:bir σ-istiqrazı, iki π-bond və bir δ-istiqqad . Törəmələr arasında xüsusilə çoxlu sayda klaster komplekslərinə rast gəlinir d-elementlər.
Çoxnüvəli komplekslər qarışıq tip keçid kimi ehtiva edir kompleksləşdirici agent-kompleksləşdirici agent, və körpü salma liqandlar. Qarışıq tipli kompleksə misal olaraq aşağıdakı quruluşa malik olan kobalt karbonil kompleksini göstərmək olar: 
Burada kompleks əmələ gətirən atomları birləşdirən tək Co – Co bağı və iki iki dişli karbonil liqandı CO var.
