Kompleks bileşiklerin az çok doğru bir tanımını vermek için modern kimya, 1893'te A. Werner tarafından önerilen koordinasyon teorisinin ana hükümlerine dayanmak zorundadır. Bu konunun karmaşıklığı çeşitlilikte yatmaktadır. ve kompleks tanımına giren en çeşitli kimyasal bileşiklerin çokluğu.
Genel anlamda, karmaşık bileşikler, bir dizi karmaşık parçacık içerenlerdir. Şimdiye kadar bilim, "karmaşık parçacık" kavramının katı bir tanımına sahip değildir. Aşağıdaki tanım sıklıkla kullanılır: karmaşık bir parçacık, hem kristalde hem de çözeltide bağımsız olarak var olma yeteneğine sahip karmaşık bir parçacık olarak anlaşılır. Sırasıyla bağımsız olarak var olma yeteneğine sahip olan diğer basit parçacıklardan oluşur. Ayrıca çoğu zaman karmaşık parçacıkların tanımı altında, tüm bağların veya bunların bir kısmının donör-alıcı ilkesine göre oluşturulduğu karmaşık kimyasal parçacıklar yer alır.
Tüm karmaşık bileşiklerin sahip olduğu ortak bir özellik, yapılarında "kompleksleştirici ajan" adını alan bir merkezi atomun varlığıdır. Bu bileşiklerin sahip olduğu çeşitlilik göz önüne alındığında, bu elementin ortak özelliklerinden bahsetmek gerekli değildir. Çoğu zaman, kompleks yapıcı madde, bir metal oluşturan bir atomdur. Ancak bu kesin bir işaret değildir: merkezi atomun bir oksijen atomu, kükürt, azot, iyot ve parlak metal olmayan diğer elementler olduğu karmaşık bileşikler bilinmektedir. Kompleks yapıcı ajanın yükünden bahsetmişken, bunun çoğunlukla pozitif olduğunu söyleyebiliriz ve bilimsel literatürde metal merkez olarak adlandırıldı, ancak merkezi atomun negatif bir yüke ve hatta sıfıra sahip olduğu örnekler bilinmektedir.
Buna göre, kompleks oluşturucu maddenin çevresinde bulunan izole atom gruplarına veya tek tek atomlara ligandlar denir. Bunlar ayrıca, karmaşık bileşiğin bileşimine girmeden önce, örneğin su (H2O), (CO), azot (NH3) ve diğerleri gibi moleküller olan parçacıklar olabilir, ayrıca OH–, PO43– anyonları da olabilirler, Cl– veya hidrojen katyonu H+.
Karmaşık bileşikleri, kompleksin yük tipine göre sınıflandırma girişimi, bu kimyasal bileşikleri, pozitif yüklü bir nötr molekül iyonu etrafında oluşturulan katyonik komplekslere ayırır. Kompleks yapıcı maddenin pozitif bir atom olduğu anyonik kompleksler de vardır Basit ve kompleks anyonlar ligandlardır. Nötr kompleksler ayrı bir grup olarak ayırt edilebilir. Oluşumları, moleküllerin nötr atomu etrafında koordinasyon ile gerçekleşir. Ayrıca, bu karmaşık maddeler kategorisi, pozitif yüklü bir iyon ve moleküller ve negatif yüklü iyonlar etrafında eşzamanlı koordinasyonla oluşturulan bileşikleri içerir.
Sözde koordinasyon alanında ligandların işgal ettiği yerlerin sayısını hesaba katarsak, tek dişli, iki dişli ve çok dişli ligandlar belirlenir.
Karmaşık bileşiklerin hazırlanması Farklı yollar ligandın doğasına göre sınıflandırmaya izin verir. Bunlar arasında, ligandların amonyak molekülleri, ligandların su olduğu su kompleksleri, karboniller - karbon monoksit bir ligand rolünü oynadığı amonyaklar ayırt edilir. Ek olarak, merkezi atomun asit kalıntılarıyla çevrili olduğu asit kompleksleri vardır. Hidroksit iyonları ile çevriliyse, bileşikler hidroksi kompleksleri olarak sınıflandırılır.
Karmaşık bileşikler doğada önemli bir rol oynar. Onlarsız, canlı organizmaların yaşamı imkansızdır. Ayrıca, insan aktivitesinde karmaşık bileşiklerin kullanılması, karmaşık teknolojik işlemlerin gerçekleştirilmesini mümkün kılar.
Analitik kimya, cevherlerden metal çıkarma, elektro şekillendirme, vernik ve boya üretimi - bu, karmaşık kimyasalların kullanıldığı endüstrilerin yalnızca kısa bir listesidir.
Diğer, daha basit parçacıklardan oluşmuş, aynı zamanda bağımsız varoluş yeteneğine sahip. Bazen karmaşık parçacıklara, içinde oluşan bağların tamamı veya bir kısmı olan karmaşık kimyasal parçacıklar denir.
kompleks yapıcı karmaşık bir parçacığın merkez atomudur. Tipik olarak, kompleks oluşturucu bir metal oluşturucu elementin atomudur, ancak oksijen, nitrojen, kükürt, iyodin ve diğer metal oluşturucu olmayan elementlerin bir atomu da olabilir. Kompleks yapıcı ajan genellikle pozitif yüklüdür ve bu durumda modern bilimsel literatürde anılır. metal merkez; kompleks yapıcı maddenin yükü de negatif veya sıfıra eşit olabilir.
ligand dişliği kompleks yapıcı maddenin koordinasyon alanında ligand tarafından işgal edilen koordinasyon bölgelerinin sayısı ile belirlenir. Merkezi atoma atomlarından biri, yani bir kovalent bağ yoluyla bağlı tek dişli (tanımsız) ligandlar vardır, iki dişli (merkez atoma iki atomu, yani iki bağ yoluyla bağlanır), üçlü, dört dişli , vb.
koordinasyon çokyüzlü- merkezinde karmaşık bir atom bulunan hayali bir moleküler polihedron ve köşelerde - doğrudan merkezi atomla ilişkili ligand parçacıkları.
tetrakarbonilnikel
- diklorodiaminplatin(II)
Koordinasyon alanındaki ligandların işgal ettiği yerlerin sayısına göre
1) tek dişli ligandlar. Bu tür ligandlar nötrdür (moleküller H 2 O, NH 3, CO, NO, vb.) ve yüklüdür (iyonlar CN - , F - , Cl - , OH - , SCN - , S 2 O 3 2 - ve diğerleri).
2) iki dişli ligandlar. Örnekler ligandlardır: aminoasetik asit iyonu H2N - CH2 - COO -, oksalat iyonu - O - CO - CO - O -, karbonat iyonu CO3 2-, sülfat iyonu S04 2-.
3) çok dişli ligandlar. Örneğin kompleksonlar, bileşimlerinde birkaç -C≡N veya -COOH (etilendiamintetraasetik asit - EDTA) içeren organik ligandlardır. Bazı çok dişli ligandların oluşturduğu halkalı kompleksler, şelat kompleksleri (hemoglobin, vb.) olarak adlandırılır.
Ligandın doğası gereği
1) Amonyak- amonyak moleküllerinin ligand görevi gördüğü kompleksler, örneğin: SO 4, Cl 3, Cl 4, vb.
2) Aquakompleksler- suyun bir ligand görevi gördüğü: Cl 2, Cl 3, vb.
3) karboniller- ligandların karbon monoksit (II) molekülleri olduğu karmaşık bileşikler: , .
4) asidokompleksler- ligandların asit kalıntıları olduğu kompleksler. Bunlar, kompleks tuzları içerir: K2, kompleks asitler: H2, H2.
5) hidroksokompleksler- hidroksit iyonlarının ligand görevi gördüğü karmaşık bileşikler: Na 2, Na 2, vb.
isimlendirme
1) Kompleks bileşik adına, önce negatif yüklü kısım belirtilir - anyon, ardından pozitif kısım - katyon.
2) Karmaşık parçanın adı, iç kürenin bileşiminin bir göstergesi ile başlar. İç kürede, her şeyden önce ligandlara, Latin adlarına "o" eki eklenerek anyonlar denir. Örneğin: Cl - - kloro, CN - - siyano, SCN - - tiyosiyanato, NO 3 - - nitrat, SO 3 2 - - sülfito, OH - - hidrokso, vb. Bu durumda şu terimler kullanılır: koordineli amonyak için - amin, su için - su için, karbon monoksit (II) için - karbonil.
(NH 4) 2 - amonyum dihidroksotetrakloroplatinat (IV)
[Cr(H 2 O) 3 F 3] - triflorotriakuakrom
[Сo (NH 3) 3 Cl (NO 2) 2] - dinitritklorotriamminkobalt
Cl 2 - diklorotetraamminplatinyum(IV) klorür
NO 3 - tetraaqualitium nitrat
Öykü
Karmaşık bileşiklerin koordinasyon teorisinin kurucusu İsviçreli kimyager Alfred Werner'dir (1866-1919). Werner'in 1893 koordinasyon teorisi, karmaşık bileşiklerin yapısını açıklamaya yönelik ilk girişimdi. Bu teori, 1896'da Thomson tarafından elektronun keşfinden ve elektronik değerlik teorisinin geliştirilmesinden önce önerildi. Werner'in elinde herhangi bir araçsal araştırma yöntemi yoktu ve tüm araştırmaları basit kimyasal reaksiyonları yorumlayarak yapıldı.
Werner, kuaterner aminlerin çalışmasında ortaya çıkan "ek değerlerin" varlığının olasılığı hakkındaki fikirler, "karmaşık bileşikler" için de geçerlidir. Werner, 1891'de yayınlanan "On the Theory of Affinity and Valence" adlı eserinde, afiniteyi "atomun merkezinden çıkan ve her yöne düzgün bir şekilde yayılan, bu nedenle geometrik ifadesi belirli sayıda ana yön olmayan bir kuvvet" olarak tanımlar. , ancak küresel yüzey. İki yıl sonra, "İnorganik Bileşiklerin Yapısı Üzerine" makalesinde Werner, kompleks oluşturan atomların inorganik moleküler bileşiklerde merkezi çekirdeği oluşturduğuna göre bir koordinasyon teorisi ortaya koydu. Bu merkezi atomların etrafında, belirli sayıda başka atom veya moleküller basit bir geometrik çokyüzlü şeklinde düzenlenmiştir. Werner, merkezi çekirdeğin etrafında gruplanan atomların sayısına koordinasyon sayısı adını verdi. Bir koordinasyon bağıyla, bir molekülün veya atomun diğerine verdiği ortak bir elektron çifti olduğuna inanıyordu. Werner, şimdiye kadar kimsenin gözlemlemediği veya sentezlemediği bileşiklerin varlığını öne sürdüğünden, teorisine, kimyasal yapı ve bağların anlaşılmasını gereksiz yere karmaşıklaştırdığına inanan birçok ünlü kimyager tarafından güvenilmezdi. Bu nedenle, önümüzdeki yirmi yıl boyunca, Werner ve işbirlikçileri, varlığı teorisi tarafından tahmin edilen yeni koordinasyon bileşikleri yarattı. Oluşturdukları bileşikler arasında optik aktivite, yani polarize ışığı saptırma yeteneği sergileyen, ancak moleküllerin optik aktivitesi için gerekli olduğu düşünülen karbon atomu içermeyen moleküller vardı.
1911'de Werner'in hiçbir karbon atomu içermeyen 40'tan fazla optik olarak aktif molekül sentezi, kimyasal topluluğu teorisinin geçerliliğine ikna etti.
1913'te Werner, "moleküllerdeki atom bağlarının doğası üzerine yaptığı çalışmaların tanınmasıyla Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü, bu da önceki çalışmaların sonuçlarına yeni bir bakış atmayı mümkün kıldı ve araştırma için yeni fırsatlar yarattı. özellikle inorganik kimya alanında çalışmak". Onu İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi adına temsil eden Theodor Nordström'e göre, Werner'in çalışması "inorganik kimyanın gelişimine ivme kazandırdı" ve bir süre ihmal edildikten sonra bu alana ilginin yeniden canlanmasını teşvik etti.
Yapı ve stereokimya
Karmaşık bileşiklerin yapısı, 1893'te Nobel Ödülü sahibi İsviçreli kimyager Alfred Werner tarafından önerilen koordinasyon teorisi temelinde değerlendirilir. Bilimsel etkinliği Zürih Üniversitesi'nde gerçekleşti. Bilim adamı, daha önce bilinen ve yeni elde edilen karmaşık bileşikleri sistematize eden birçok yeni kompleks bileşiği sentezledi ve yapılarını kanıtlamak için deneysel yöntemler geliştirdi.
Bu teoriye göre, karmaşık bileşiklerde, kompleks yapıcı bir ajan, dış ve iç küreler ayırt edilir. kompleks yapıcı genellikle bir katyon veya nötr bir atomdur. iç küre kompleks yapıcı madde ile güçlü bir şekilde ilişkili belirli sayıda iyon veya nötr molekül oluşturur. Arandılar ligandlar. Ligandların sayısı, kompleks yapıcı maddenin koordinasyon numarasını (CN) belirler. İç küre pozitif, negatif veya sıfır yüke sahip olabilir.
İç kürede yer almayan iyonların geri kalanı, merkezi iyondan daha uzak bir mesafede bulunur. dış koordinasyon alanı.
Ligandların yükü, kompleks oluşturucu maddenin yükünü telafi ediyorsa, bu tür karmaşık bileşiklere nötr veya elektrolit olmayan kompleksler denir: bunlar yalnızca kompleks oluşturucu maddeden ve iç kürenin ligandlarından oluşur. Böyle bir nötr kompleks, örneğin, .
Merkezi iyon (atom) ve ligandlar arasındaki bağın doğası iki yönlü olabilir. Bir yandan, bağlantı elektrostatik çekim kuvvetlerinden kaynaklanmaktadır. Öte yandan, amonyum iyonuna benzer şekilde verici-alıcı mekanizma ile merkez atom ve ligandlar arasında bir bağ oluşabilir. Birçok kompleks bileşikte, merkezi iyon (atom) ve ligandlar arasındaki bağ, hem elektrostatik çekim kuvvetlerinden hem de kompleks yapıcı maddenin paylaşılmamış elektron çiftlerinden ve ligandların serbest yörüngelerinden dolayı oluşan bağdan kaynaklanır.
Dış küre içeren kompleks bileşikler güçlü elektrolitlerdir ve sulu çözeltilerde neredeyse tamamen kompleks iyon ve dış kürenin iyonlarına ayrışır.
Değişim reaksiyonlarında, kompleks iyonlar bileşimlerini değiştirmeden bir bileşikten diğerine geçer.
En tipik kompleks yapıcı ajanlar, d-elementlerinin katyonlarıdır. Ligandlar şunlar olabilir:
a) polar moleküller - NH3, H20, CO, NO;
b) basit iyonlar - F - , Cl - , Br - , I - , H+ ;
c) kompleks iyonlar - CN - , SCN - , NO 2 - , OH - .
Karmaşık bileşiklerin uzaysal yapısı ile fizikokimyasal özellikleri arasındaki ilişkiyi tanımlamak için stereokimya temsilleri kullanılır. Stereokimyasal yaklaşım, bir maddenin yapısının bir veya başka bir parçasının özellik üzerindeki etkisi açısından bir maddenin özelliklerini temsil etmek için uygun bir tekniktir.
Stereokimyanın amaçları karmaşık bileşikler, organik maddeler, yüksek moleküler sentetik ve doğal bileşiklerdir. Koordinasyon kimyasının kurucularından A. Werner, inorganik stereokimyayı geliştirmek için büyük çaba sarf etti. Koordinasyon kimyasında hala bir dönüm noktası olmaya devam eden bu teoride merkezi olan stereokimyadır.
Koordinasyon bileşiklerinin izomerizmi
İki tür izomer vardır:
1) iç kürenin bileşimi ve koordineli ligandların yapısının aynı olduğu bileşikler (geometrik, optik, konformasyonel, koordinasyon pozisyonları);
2) iç kürenin bileşiminde ve ligandların yapısında (iyonizasyon, hidrat, koordinasyon, ligand) farklılıkların mümkün olduğu bileşikler.
Mekansal (geometrik) izomerizm
2. Daha düşük enerjili orbitaller önce doldurulur.
Bu kurallar göz önüne alındığında, kompleks yapıcı ajandaki d-elektron sayısı 1'den 3'e veya 8, 9, 10 olduğunda, bunlar d-orbitallerinde sadece bir şekilde (Hund kuralına göre) düzenlenebilirler. Oktahedral bir komplekste 4'ten 7'ye kadar elektron sayısıyla, ya zaten bir elektronla dolu orbitalleri işgal etmek ya da daha yüksek enerjili serbest d y orbitallerini doldurmak mümkündür. İlk durumda, aynı yörüngede bulunan elektronlar arasındaki itmeyi yenmek için, ikinci durumda daha yüksek enerjili bir yörüngeye geçmek için enerji gerekir. Elektronların yörüngelerdeki dağılımı, bölünme (Δ) ve elektronların eşleşmesi (P) enerjileri arasındaki orana bağlıdır. Düşük Δ ("zayıf alan") değerlerinde, Δ değeri olabilir< 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, elektron çifti dε orbitallerinde ve manyetik momenti µ = 0 olan intraorbital (düşük dönüşlü) komplekslerin oluşumunda meydana gelir.
Uygulama
Kompleks bileşikler canlı organizmalar için önemlidir, bu nedenle kan hemoglobini, hücrelere ulaştırmak için oksijenle bir kompleks oluşturur, bitkilerde bulunan klorofil bir komplekstir.
Karmaşık bileşikler, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Cevherlerden metal çıkarmak için kimyasal yöntemler, CS oluşumu ile ilişkilidir. Örneğin, altını kayadan ayırmak için, cevher oksijen varlığında bir sodyum siyanür çözeltisi ile işlenir. Siyanür çözeltileri kullanarak cevherlerden altın çıkarma yöntemi, 1843'te Rus mühendis P. Bagration tarafından önerildi. Saf demir, nikel, kobalt elde etmek için metal karbonillerin termal ayrışması kullanılır. Bu bileşikler, karşılık gelen metallerin salınmasıyla kolayca ayrışan uçucu sıvılardır.
Karmaşık bileşikler, analitik kimyada indikatör olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Birçok CS katalitik aktiviteye sahiptir; bu nedenle, inorganik ve organik sentezde yaygın olarak kullanılırlar. Bu nedenle, karmaşık bileşiklerin kullanımı, çeşitli kimyasal ürünler elde etme olasılığı ile ilişkilidir: vernikler, boyalar, metaller, fotoğraf malzemeleri, katalizörler, gıdaların işlenmesi ve korunması için güvenilir araçlar vb.
Siyanürlerin kompleks bileşikleri, elektro şekillendirmede önemlidir, çünkü bazen kompleksler kullanılırken olduğu gibi sıradan tuzdan bu kadar güçlü bir kaplama elde etmek imkansızdır.
Bağlantılar
Edebiyat
- Ahmetov N.S. Genel ve inorganik kimya. - M.: Yüksek Lisans, 2003. - 743 s.
- Glinka N.L. Genel Kimya. - E.: Yüksek Okul, 2003. - 743 s.
- Kiselev Yu.M. Koordinasyon bileşiklerinin kimyası. - M.: Integral-Press, 2008. - 728 s.
karmaşık bileşikler
Ders anlatımı 11. Sınıf
“Derse gidiyorum” yarışmasına sunulan ders, kimya okumak için haftada 4 saatin ayrıldığı 11. biyolojik ve kimya dersinde geçiriyorum.
İlk önce “Karmaşık bileşikler” konusunu aldım, çünkü bu madde grubu yalnızca büyük önem doğada; ikinci, birçok atamaları KULLAN karmaşık bileşikler kavramını içerir; üçüncü olarak, bu sınıftaki öğrenciler kimya ile ilgili meslekleri seçerler ve gelecekte bir grup karmaşık bileşikle tanışırlar.
Hedef. Kompleks bileşiklerin bileşimi, sınıflandırılması, yapısı ve temel isimlendirme kavramını oluşturur; kimyasal özelliklerini göz önünde bulundurun ve anlamını gösterin; öğrencilerin maddelerin çeşitliliğine ilişkin anlayışlarını genişletmek.
Teçhizat. Karmaşık bileşik örnekleri.
Ders planı
BENCE. zaman düzenleme.
II. Yeni materyal öğrenme (ders).
III. Özetleme ve ödev ayarlama.
ders planı
1. Çeşitli maddeler.
2. A. Werner'in koordinasyon teorisi.
3. Karmaşık bileşiklerin yapısı.
4. Karmaşık bileşiklerin sınıflandırılması.
5. Karmaşık bileşiklerdeki kimyasal bağın doğası.
6. Karmaşık bileşiklerin isimlendirilmesi.
7. Kimyasal özellikler karmaşık bileşikler.
8. Karmaşık bileşiklerin değeri.
DERSLER SIRASINDA
I. Organizasyonel an
II. Yeni materyal öğrenmek
Madde çeşitliliği
Maddeler dünyası çeşitlidir ve karmaşık bileşiklere ait olan maddeler grubuna zaten aşinayız. Bu maddeler 19. yüzyıldan beri incelenmiştir, ancak değerlik hakkındaki mevcut fikirler açısından yapılarını anlamak zordu.
A. Werner'in koordinasyon teorisi
1893'te İsviçreli inorganik kimyager Alfred Werner (1866–1919), karmaşık bileşiklerin yapısını ve bazı özelliklerini anlamayı mümkün kılan bir teori formüle etti ve koordinasyon teorisi*. Bu nedenle, karmaşık bileşiklere genellikle koordinasyon bileşikleri denir.
Hem kristalde hem de çözeltide bulunan kompleks iyonları içeren bileşiklere kompleks veya koordinasyon denir.
Karmaşık bileşiklerin yapısı
Werner'in teorisine göre, karmaşık bileşiklerdeki merkezi konum, genellikle merkezi iyon veya kompleks oluşturucu olarak adlandırılan bir metal iyonu tarafından işgal edilir.
Kompleks yapıcı - kendi etrafında diğer iyonları veya molekülleri koordine eden (yerleştiren) bir parçacık (atom, iyon veya molekül).
Kompleks oluşturucu ajan genellikle pozitif bir yüke sahiptir, D-element, amfoterik özellikler gösterir, koordinasyon sayısı 4 veya 6'dır. Moleküller veya asit kalıntıları - ligandlar (ekler) kompleks oluşturucu maddenin çevresinde (koordinat) bulunur.
Ligandlar - kompleks yapıcı madde tarafından koordine edilen ve onunla doğrudan kimyasal bağları olan parçacıklar (moleküller ve iyonlar) (örneğin, iyonlar: Cl - , I - , NO 3 - , OH - ; nötr moleküller: NH 3 , H 2 O, CO ).
Ligandlar, aralarında itici kuvvetler hareket ettiği için birbirine bağlı değildir. Moleküller ligand olduğunda, aralarında moleküler etkileşim mümkündür. Kompleks oluşturucu ajanın etrafındaki ligandların koordinasyonu şu şekildedir: özellik karmaşık bileşikler (Şekil 1).
Koordinasyon numarası - kompleks yapıcı maddenin ligandlarla oluşturduğu kimyasal bağların sayısıdır.
 |
Pirinç. 2. İyonun tetrahedral yapısı - |
Kompleks oluşturucu ajanın koordinasyon sayısının değeri, doğasına, oksidasyon derecesine, ligandların doğasına ve kompleksleşme reaksiyonunun ilerlediği koşullara (sıcaklık, konsantrasyon) bağlıdır. Koordinasyon sayısı 2'den 12'ye kadar değerlere sahip olabilir. En yaygın olanı 4 ve 6 numaralı koordinasyondur. 4 numaralı koordinasyon için karmaşık parçacıkların yapısı dört yüzlü olabilir (Şekil 2) ve düz şeklinde olabilir. kare (Şekil 3). Koordinasyon sayısı 6 olan kompleks bileşiklerin oktahedral yapısı 3–'dir (Şek. 4).
 |
Pirinç. 4. İyon 3 - oktahedral yapı |
Kompleks oluşturucu madde ve onu çevreleyen ligandlar, kompleksin iç kısmı. Bir kompleks oluşturucu ajan ve çevreleyen ligandlardan oluşan bir partiküle kompleks iyon denir. Karmaşık bileşikleri tasvir ederken, iç küre (kompleks iyon) köşeli parantezlerle sınırlıdır. Karmaşık bileşiğin geri kalan bileşenleri şurada bulunur: dış küre(Şek. 5).
Dış kürenin iyonlarının toplam yükü, değer olarak eşit ve karmaşık iyonun yüküne işaret olarak zıt olmalıdır:
Karmaşık bileşiklerin sınıflandırılması
Çok çeşitli karmaşık bileşikler ve özellikleri, birleşik bir sınıflandırma oluşturmaya izin vermez. Ancak maddeler bazı bireysel özelliklerine göre gruplandırılabilir.
1) Kompozisyona göre.
2) Koordineli ligandların türüne göre.
a) Aquakompleksler- bunlar, H 2 O moleküllerinin ligand olduğu karmaşık katyonlardır, +2 veya daha fazla oksidasyon durumuna sahip metal katyonlar tarafından oluşturulurlar ve periyodik sistemin bir grubunun metallerinde su kompleksleri oluşturma yeteneği yukarıdan aşağıya azalır. alt.
Su komplekslerine örnekler:
Cl3, (NO 3)3 .
B) hidroksokompleksler ligandların hidroksit iyonları OH - olduğu karmaşık anyonlardır. Kompleks ajanlar, amfoterik özelliklerin tezahürüne eğilimli metallerdir - Be, Zn, Al, Cr.
Örneğin: Na, Ba.
v) Amonyak NH3 moleküllerinin ligand olduğu karmaşık katyonlardır. Kompleks oluşturucu maddeler D-elementler.
Örneğin: SO 4 , Cl.
G) asidokompleksler ligandların inorganik ve organik asitlerin anyonları olduğu karmaşık anyonlardır.
Örneğin: K 3 , Na 2 , K 4 .
3) İç kürenin yüküyle.
Karmaşık bileşiklerdeki kimyasal bağın doğası
İç kürede, kompleks yapıcı madde ile ligandlar arasında, yine donör-alıcı mekanizması tarafından oluşturulan kovalent bağlar vardır. Bu tür bağların oluşumu için bazı parçacıklarda (kompleks oluşturucu maddede bulunur) serbest orbitallerin ve diğer parçacıklarda (ligandlar) paylaşılmamış elektron çiftlerinin varlığı gereklidir. Vericinin (elektron tedarikçisi) rolü ligand tarafından oynanır ve elektronları kabul eden alıcı, kompleks yapıcı ajandır. Verici-alıcı bağı, kompleks yapıcı maddenin serbest değerlik orbitalleri ile doldurulmuş verici orbitallerinin örtüşmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkar.
Dış ve iç küreler arasında iyonik bir bağ vardır. Bir örnek alalım.
Berilyum atomunun elektronik yapısı:
Uyarılmış durumda berilyum atomunun elektronik yapısı:
2- kompleks iyondaki berilyum atomunun elektronik yapısı:
Noktalı oklar flor elektronlarını gösterir; dört bağdan ikisi verici-alıcı mekanizma tarafından oluşturulur. Bu durumda, Be atomu bir alıcıdır ve flor iyonları vericidir, serbest elektron çiftleri hibritlenmiş orbitalleri doldurur ( sp 3 - hibridizasyon).
Karmaşık bileşiklerin isimlendirilmesi
En yaygın olanı, IUPAC tarafından önerilen isimlendirmedir. İsim karmaşık anyon iç kürenin bileşiminin belirlenmesiyle başlar: ligandların sayısı Yunan rakamlarıyla gösterilir: 2-di, 3-üç, 4-tetra, 5-penta, 6-heksa, vb. "o" bağlantı sesli harfinin eklendiği ligandlar »: Cl - - kloro-, CN - - siyano-, OH - - hidrokso-, vb. Kompleks oluşturucu ajan değişken bir oksidasyon durumuna sahipse, oksidasyon durumu parantez içinde Romen rakamlarıyla ve adı -at: Zn - çinko son ekiyle belirtilir. de, Fe – ferr de(III), Au - aur de(III). Soyadı, tamlama durumunda dış kürenin katyonudur.
K 3 - potasyum hekzasiyanoferrat (III),
K 4 - potasyum hekzasiyanoferrat (II),
K2 - potasyum tetrahidroksozinkat.
içeren bileşiklerin isimleri karmaşık katyon, dış ortamın anyonlarının adlarından yapılır, bundan sonra ligandların sayısı belirtilir, ligandın Latince adı verilir (amonyak molekülü NH 3 - amin, su molekülü H 2 O - aqua Latince adından su) ve karmaşık elementin Rusça adı; parantez içindeki Romen rakamı, değişken ise, kompleks oluşturan elementin oksidasyon derecesini gösterir. Örneğin:
SO 4 - tetraamin bakır (II) sülfat,
Cl3 - heksaaqua alüminyum klorür.
Karmaşık bileşiklerin kimyasal özellikleri
1. Çözeltide karmaşık bileşikler, güçlü elektrolitler gibi davranır; katyonlara ve anyonlara tamamen ayrışır:
Cl 2 \u003d Pt (NH 3) 4] 2+ + 2Cl -,
K 2 \u003d 2K + + 2–.
Bu tip ayrışmaya birincil denir.
İkincil ayrışma, kompleks iyonun iç küresinden ligandların çıkarılmasıyla ilişkilidir:
2– PtCl 3 – + Cl – .
İkincil ayrışma adım adım gerçekleşir: karmaşık iyonlar ( 2–) zayıf elektrolitlerdir.
2. Güçlü asitlerin etkisi altında, hidrokso kompleksleri yok edilir, örneğin:
a) asit eksikliği ile
Na 3 + 3HCl \u003d 3NaCl + Al (OH) 3 + 3H20;
b) asit fazlalığı ile
Na 3 + 6HCl \u003d 3NaCl + AlCl 3 + 6H20.
3. Tüm amonyakların ısıtılması (termoliz), bunların ayrışmasına yol açar, örneğin:
SO4 CuSO4 + 4NH3.
Karmaşık bileşiklerin değeri
Koordinasyon bileşikleri doğada son derece önemlidir. Hemen hemen tüm enzimlerin, birçok hormonun, ilacın, biyolojik olarak aktif maddelerin karmaşık bileşikler olduğunu söylemek yeterlidir. Örneğin, oksijenin akciğerlerden doku hücrelerine aktarılması nedeniyle kan hemoglobini, demir içeren karmaşık bir bileşiktir (Şekil 6) ve bitkilerde fotosentezden sorumlu olan klorofil, karmaşık bir magnezyum bileşiğidir (Şekil 7) .
Polimetalik cevherler ve silikatlar dahil olmak üzere doğal minerallerin önemli bir kısmı da koordinasyon bileşiklerinden oluşur. Ayrıca, özellikle bakır, tungsten, gümüş, alüminyum, platin, demir, altın ve diğerleri gibi cevherlerden metallerin çıkarılmasına yönelik kimyasal yöntemler de kolayca çözünür, düşük erime noktalı veya uçucu komplekslerin oluşumu ile ilişkilidir. Örneğin: Na 3 - kriyolit, KNa 3 4 - nefelin (mineraller, alüminyum içeren kompleks bileşikler).
Modern kimya endüstrisi, makromoleküler bileşiklerin sentezinde, yağın kimyasal işlenmesinde ve asit üretiminde katalizör olarak koordinasyon bileşiklerini yaygın olarak kullanır.
III. Özetleme ve sahneleme ev ödevi
Ev ödevi.
1) “Karmaşık bileşikler” konulu pratik bir ders için bir derse hazırlanın.
2) Aşağıdaki kompleks bileşikleri yapılarına göre yazılı olarak tanımlayın ve özelliklerine göre sınıflandırın:
K 3, (NO 3) 3, Na 2, OH.
3) Dönüşümleri gerçekleştirebileceğiniz reaksiyon denklemlerini yazın:
* Bu yeni bilim alanının keşfi için A. Werner, 1913 yılında Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
Bileşikler, bağımsız var olma yeteneğine sahip kompleksler (kompleks iyonlar) bulunan kristallerin düğümlerinde kompleks olarak adlandırılır.
Çeşitli teknoloji alanları için karmaşık bileşiklerin değeri çok yüksektir. Maddelerin karmaşık bileşikler oluşturma yeteneği gelişmek için kullanılır. etkili yöntemler cevherlerden kimyasal olarak saf metallerin üretimi, nadir metaller, ultra saf yarı iletken malzemeler, katalizörler, boyalar, ilaçlar, doğal ve atık su arıtma, buhar jeneratörlerinde kireç çözme vb.
İlk karmaşık bileşikler 19. yüzyılın ortalarında sentezlendi. Karmaşık bileşikler teorisinin kurucusu, 1893'te geliştirilen İsviçreli bilim adamı Werner'di. koordinasyon teorisi . Rus bilim adamları L.A., karmaşık bileşiklerin kimyasına büyük katkı sağladı. Chugaev, I.I. Chernyaev ve öğrencileri.
Karmaşık bileşiklerin yapısı:
1. Her karmaşık bileşikte, iç ve dış küreler. İç küreye kompleks denir. Karmaşık bileşiklerin kimyasal formüllerini yazarken, iç küre köşeli parantez içine alınır. Örneğin, karmaşık bileşiklerde a) K 2 [BeF 4], b) Cl 2, iç küre atom gruplarından oluşur - kompleksler a) [BeF 4] 2- ve b) 2+ ve dış küre sırasıyla a) 2K + ve b) 2Cl - iyonlarından oluşur.
2. Herhangi bir karmaşık bileşiğin molekülünde, genellikle pozitif yüklü iyonlardan biri veya iç ortamın bir atomu merkezi bir yer kaplar ve denir. kompleks yapıcı. Bir kompleksin (iç küre) formülünde, önce kompleks yapıcı madde belirtilir. Verilen örneklerde bunlar a) Be 2+ ve b) Zn 2+ iyonlarıdır.
Kompleks yapıcılar atomlardır. veya daha sık olarak p-, d-, f- elementleri ile ilgili ve yeterli sayıda serbest yörüngeye sahip metal iyonları (Cu 2+, Pt 2+, Pt 4+, Ag +, Zn 2+, Al 3+, vb.) ).
3. Kompleks yapıcı maddenin çevresinde, belirli sayıda zıt yüklü iyon veya elektriksel olarak nötr moleküller bulunur (veya dedikleri gibi koordine edilir). ligandlar(veya ekler). Bu durumda, bunlar a) F iyonları - ve b) NH3 molekülleridir.
Anyonlar F - , OH - , CN - , CNS - , NO 2 - , CO 3 2- , C 2 O 4 2- , vb., nötr moleküller H 2 O, NH 3 , CO, NO vb.
Kompleks oluşturan ajanın etrafındaki ligandlar tarafından işgal edilen koordinasyon bölgelerinin sayısına (en basit durumlarda kompleks yapıcı ajanı çevreleyen ligandların sayısı) denir. kompleksleştirici ajanın koordinasyon numarası (c.h.).Çeşitli kompleks oluşturucu ajanların koordinasyon sayıları 2 ila 12 arasında değişir.
Çözeltilerdeki en karakteristik koordinasyon sayıları ve merkezi iyonun (kompleksleştirici ajan) yükü aşağıda karşılaştırılmıştır:
Not: İki mümkün olduğunda en yaygın koordinasyon numaralarının altı çizilir. çeşitli tipler Koordinasyon.
Ele alınan örneklerde, kompleks oluşturucu ajanların koordinasyon numaraları: a) k.ch. (2+ olun) = 4, b) c.h. (Zn2+) = 4.
B. Sonra nötr ligandların numaralarını ve isimlerini çağırırlar:
B. Soyadı, genel durumdaki kompleksleştirici ajandır ve oksidasyon derecesini gösterir (kompleks oluşturucu ajanın adından sonra Roma rakamlarıyla parantez içinde).
Örneğin Cl, klorotriamminplatin (II) klorürdür.
Metal, bir oksidasyon durumuna sahip bir iyon oluşturursa, kompleksin adına dahil edilmeyebilir. Örneğin, Cl2 tetraamminçinko diklorürdür.
2. Kompleks anyonun adı kompleksleştirici maddenin Latince adının köküne "at" son ekinin eklenmesiyle benzer şekilde oluşturulur (örneğin, ferrat, nikelat, kromat, kobaltat, kuprat, vb.). Örneğin:
K2 - potasyum heksakloroplatinat (IV);
Ba2 - baryum tetrarodanodiamin kromat (III);
K3 - hekzasiyanoferrat (III) potasyum;
K 2 - potasyum tetrafloroberillat.
3. Nötr karmaşık parçacıkların isimleri katyonlarla aynı şekilde oluşturulur, ancak yalın durumda kompleks yapıcı ajan denir ve oksidasyon derecesi belirtilmez, çünkü kompleksin elektronötralitesi tarafından belirlenir. Örneğin:
Diklorodiaminplatin;
Tetrakarbonil nikel.
Karmaşık bileşiklerin sınıflandırılması. Karmaşık bileşikler yapı ve özellikler bakımından çok çeşitlidir. Sınıflandırma sistemleri çeşitli ilkelere dayanmaktadır:
1. Elektrik yükünün doğasına göre katyonik, anyonik ve nötr kompleksler ayırt edilir.
Pozitif yüklü bir komplekse katyonik, örneğin 2+, negatif yüklü - anyonik, örneğin 2-, sıfır yüklü - örneğin nötr denir.
2. Ligand türleri şunlardır:
a) asitler, örneğin:
H, hidrojen tetrakloroaurattır (III);
H2 - heksakloroplatinat (IV) hidrojen;
b) gerekçeler, örneğin:
(OH) 2 - tetraamin bakır (II) hidroksit;
OH - diamingümüş hidroksit;
c) tuz, örneğin:
K3 - potasyum heksahidroksoalüminat;
Cl3 - heksaaquakrom (III) klorür;
d) elektrolit olmayanlar, örneğin diklorodiaminplatin.
Karmaşık bileşiklerde kimyasal bağların oluşumu. Karmaşık bileşiklerin oluşumunu ve özelliklerini açıklamak için şu anda bir dizi teori kullanılmaktadır:
1) değerlik bağları yöntemi (MVS);
2) kristal alan teorisi;
3) moleküler orbitallerin yöntemi.
MVS'ye göre Kompleks oluşturucu ile ligandlar arasındaki komplekslerin oluşumu sırasında, boyunca bir kovalent bağ ortaya çıkar. donör-alıcı mekanizması . Kompleks oluşturucu maddelerin boş yörüngeleri vardır; alıcı rolünü oynar. Kural olarak, kompleks yapıcı maddenin çeşitli boş orbitalleri, bağların oluşumunda rol oynar, bu nedenle hibridizasyonları meydana gelir. Ligandların yalnız elektron çiftleri vardır ve kovalent bağ oluşumunun donör-alıcı mekanizmasında donörlerin rolünü oynarlar.
Örneğin, 2+ kompleksinin oluşumunu düşünün. Değerlik elektronlarının elektronik formülleri:
Zn atomu - 3d 10 4s 2 ;
Çinko iyon kompleksleştirici
Zn 2+ - 3d 10 4s 0
Görülebileceği gibi, dış elektronik seviyedeki çinko iyonu, sp 3 hibridizasyonuna uğrayacak olan enerjide yakın dört boş atomik yörüngeye (bir 4s ve üç 4p) sahiptir; Zn2+ iyonu, bir kompleks oluşturucu olarak c.h.=4'e sahiptir.
Bir çinko iyonu, azot atomları yalnız elektron çiftlerine (: NH 3) sahip olan amonyak molekülleri ile etkileşime girdiğinde, bir kompleks oluşur:
Kompleksin uzamsal yapısı, kompleks yapıcı maddenin atomik orbitallerinin hibridizasyon tipine göre belirlenir (bu durumda, bir tetrahedron). Koordinasyon sayısı, kompleks yapıcı maddenin boş orbitallerinin sayısına bağlıdır.
Komplekslerde verici-alıcı bağlarının oluşumunda sadece s- ve p-orbitalleri değil, d-orbitalleri de kullanılabilir. Bu durumlarda, d-orbitallerin katılımıyla hibridizasyon meydana gelir. Aşağıdaki tablo bazı hibritleşme türlerini ve bunlara karşılık gelen uzamsal yapılarını göstermektedir:
Böylece MVS, kompleksin bileşimini ve yapısını tahmin etmeyi mümkün kılar. Ancak bu yöntem, komplekslerin güç, renk ve manyetik özellikler gibi özelliklerini açıklayamaz. Karmaşık bileşiklerin yukarıdaki özellikleri, kristal alan teorisi ile açıklanmıştır.
Çözeltilerde karmaşık bileşiklerin ayrışması. Karmaşık bir bileşiğin iç ve dış küreleri, kararlılık açısından büyük ölçüde farklılık gösterir.
Dış küre içinde yer alan parçacıklar, kompleks iyonla esas olarak elektrostatik kuvvetler (iyonik bağ) ile ilişkilidir ve güçlü elektrolitlerin iyonları gibi sulu bir çözeltide kolayca ayrılır.
Kompleks bir bileşiğin dış kürenin iyonlarına ve bir kompleks iyona (kompleks) ayrışmasına (bozunmasına) denir. öncelik. Güçlü elektrolitlerin ayrışma tipine göre neredeyse tamamen sonuna kadar ilerler.
Örneğin, potasyum tetrafloroberilatın çözünmesi sırasında birincil ayrışma süreci şemaya göre yazılabilir:
K 2 [BeF 4] = 2K + + [BeF 4] 2-.
Ligandlar kompleks bileşiğin iç küresinde yer alan, donör-alıcı mekanizmasına göre oluşturulan güçlü kovalent bağlarla kompleks oluşturucu madde ile ilişkilidir ve çözeltideki kompleks iyonların ayrışması, kural olarak, küçük bir ölçüde tarafından meydana gelir. zayıf elektrolitlerin ayrışma türü, yani denge sağlanana kadar tersine çevrilebilir. Karmaşık bir bileşiğin iç küresinin geri dönüşümlü bozunmasına denir. ikincil ayrışma.Örneğin, tetrafloroberillat iyonu sadece kısmen ayrışır, bu denklemle ifade edilir.
[BeF 4 ] 2- D Be 2+ + 4F - (ikincil ayrışma denklemi).
Tersinir bir süreç olarak bir kompleksin ayrışması, bir denge sabiti ile karakterize edilir. Kn kompleksinin kararsızlık sabiti.
Söz konusu örnek için:
Kn - tablo (referans) değeri.İfadeleri iyonların ve moleküllerin konsantrasyonlarını içeren kararsızlık sabitlerine konsantrasyon sabitleri denir. Çözeltinin bileşiminden ve iyonik kuvvetinden daha katı ve bağımsız olan, iyonların ve moleküllerin aktivitesinin konsantrasyonu yerine içeren Kn'dir.
Çeşitli komplekslerin Kn değerleri çok değişkendir ve kararlılıklarının bir ölçüsü olarak hizmet edebilir. Karmaşık iyon ne kadar kararlı olursa, kararsızlık sabiti o kadar düşük olur.
Böylece, kararsızlık sabitlerinin farklı değerlerine sahip benzer bileşikler arasında
en kararlı kompleks , en az kararlı kompleks ise .
Herhangi bir denge sabiti gibi, istikrarsızlık sabiti sadece kompleks iyonun, kompleks yapıcı ajanın ve ligandların, solventin ve ayrıca sıcaklığa bağlıdır ve çözeltideki maddelerin konsantrasyonuna (aktivitesine) bağlı değildir..
Kompleks oluşturan ajan ve ligandların yükleri ne kadar büyük ve yarıçapları ne kadar küçükse, komplekslerin kararlılığı o kadar yüksek olur. . İkincil alt grupların metallerinin oluşturduğu kompleks iyonların kuvveti, ana alt grupların metallerinin oluşturduğu iyonların kuvvetinden daha yüksektir.
Çözeltideki kompleks iyonların ayrışma süreci, ligandların ardışık olarak ortadan kaldırılmasıyla birçok aşamada ilerler. Örneğin, bakır (II) 2+ amonyak iyonunun ayrışması, bir, iki, üç ve dört amonyak molekülünün ayrılmasına karşılık gelen dört aşamada gerçekleşir:
Çeşitli kompleks iyonların gücünün karşılaştırmalı bir değerlendirmesi için, tek tek adımların ayrışma sabitini değil, karşılık gelen adım adım ayrışma sabitlerinin çarpılmasıyla belirlenen tüm kompleksin genel kararsızlık sabitini kullanırlar. Örneğin, 2+ iyonunun kararsızlık sabiti şuna eşit olacaktır:
K H \u003d K D1 K D2 K D3 K D4 \u003d 2.1 10 -13.
Komplekslerin gücünü (kararlılığını) karakterize etmek için, kararsızlık sabitinin tersi de kullanılır, buna kararlılık sabiti (Kst) veya kompleks oluşum sabiti denir:
Bir kompleks iyonun ayrışma dengesi, oluşum yönünde fazla miktarda ligand tarafından değiştirilebilir ve ayrışma ürünlerinden birinin konsantrasyonundaki bir azalma, aksine, kompleksin tamamen yok olmasına yol açabilir.
Kalite yardımı ile kimyasal reaksiyonlar genellikle sadece dış küre iyonları veya kompleks iyonlar bulunur. Her şey tuzun çözünürlük ürününe (SP) bağlı olsa da, oluşumu kalitatif reaksiyonlarda uygun çözeltilerin eklenmesiyle devam edecektir. Bu, aşağıdaki reaksiyonlardan görülebilir. Herhangi bir klorür çözeltisinin bir kompleks iyonu + içeren bir çözeltiye etkisi varsa, klorürler eklendiğinde sıradan gümüş tuzlarının çözeltilerinden bir gümüş klorür çökeltisi salınmasına rağmen, çökelti oluşmaz.
Açıkça, çözeltideki gümüş iyonlarının konsantrasyonu çok düşüktür, bu nedenle içine fazla miktarda klorür iyonu dahil edildiğinde bile, gümüş klorürün çözünürlük ürününün değerini elde etmek mümkün olacaktır (PR AgCl = 1.8 10 - 10). Bununla birlikte, çözeltiye potasyum iyodür kompleksinin eklenmesinden sonra, bir gümüş iyodür çökeltisi çöker. Bu, çözeltide hala gümüş iyonlarının bulunduğunu kanıtlar. Konsantrasyonları ne kadar küçük olursa olsun, ancak bir çökelti oluşumu için yeterli olduğu ortaya çıkıyor, çünkü. PR AgI \u003d 1 10 -16, yani. gümüş klorürden çok daha az. Aynı şekilde, bir H2S çözeltisinin etkisi altında, çözünürlük ürünü 10-51 olan bir gümüş sülfür Ag2S çökeltisi elde edilir.
Devam eden reaksiyonların iyon-moleküler denklemleri şu şekildedir:
I - D AgI↓ + 2NH 3
2 + + H 2 S D Ag 2 S↓ + 2NH 3 + 2NH 4 + .
Kararsız bir iç küreye sahip karmaşık bileşiklere çift tuzlar denir. Farklı şekilde, yani moleküllerin bileşikleri olarak adlandırılırlar. Örneğin: CaC03Na2C03; CuCl2 ·KCl; KCl.MgCl2; 2NaCl · CoCl 2 . çift tuzlar kristal kafes sitelerinde aynı anyonların, ancak farklı katyonların bulunduğu bileşikler olarak kabul edilebilirler; Bu bileşiklerdeki kimyasal bağlar doğada ağırlıklı olarak iyoniktir ve bu nedenle sulu çözeltiler neredeyse tamamen ayrı iyonlara ayrışırlar. Örneğin, potasyum klorür ve bakır (II) klorür suda çözülürse, güçlü elektrolit tipine göre ayrışma meydana gelir:
CuCl 2 KCl \u003d Cu 2+ + 3Cl - + K +.
Bir çift tuz çözeltisinde oluşan tüm iyonlar, uygun kalitatif reaksiyonlar kullanılarak tespit edilebilir.
Karmaşık bileşiklerin çözeltilerindeki reaksiyonlar. Karmaşık iyonların katılımıyla elektrolit çözeltilerinde değişim reaksiyonlarındaki denge kayması, basit (karmaşık olmayan) elektrolitlerin çözeltilerinde olduğu gibi aynı kurallarla belirlenir, yani: denge, iyonların en eksiksiz bağlanması yönünde kayar (karmaşıklaşma). ajan, ligandlar, dış kürenin iyonları), çözünmeyen, az çözünür maddelerin veya zayıf elektrolitlerin oluşumuna.
Bu bağlamda, karmaşık bileşiklerin çözeltilerinde reaksiyonlar mümkündür:
1) karmaşık iyonun bileşiminin sabit kaldığı dış kürenin iyon değişimi;
2) küre içi değişim.
İlk tepki türüçözünmeyen ve az çözünür bileşiklerin oluşumuna yol açtığı durumlarda gerçekleşir. Bir örnek, sırasıyla K 4 ve K 3'ün, Prusya mavisi Fe 4 3 ve döner boğa mavisi Fe 3 2 çökeltisini veren Fe 3+ ve Fe 2+ katyonları ile etkileşimidir:
3 4- + 4Fe 3+ = Fe 4 3 ↓,
Prusya mavisi
2 3- + 3Fe 2+ = Fe 3 2 ↓.
turnbull mavisi
İkinci tip reaksiyonlar bunun daha kararlı bir kompleksin oluşumuna yol açtığı durumlarda mümkündür, yani. daha düşük bir Kn değeriyle, Örneğin:
2S 2 O 3 2- D 3- + 2NH 3.
Kn: 9.3 10 -8 1 10 -13
Kn'nin yakın değerlerinde, böyle bir işlemin olasılığı, rekabet eden ligandın fazlalığı ile belirlenir.
Karmaşık bileşikler için, kompleks iyonun atomik bileşimini değiştirmeden, ancak yükünde bir değişiklikle gerçekleşen redoks reaksiyonları da mümkündür, örneğin:
2K 3 + H20 2 + 2KOH \u003d 2 K 4 + O 2 + 2H 2 O.
C 5. Kompleks oluşturucu madde ile doğrudan ilişkili ligandlar, onunla birlikte oluşur. dahili (koordinasyon) kompleksin alanı. Böylece, kompleks katyon 2+'da, iç küre, kompleks yapıcı ajanın atomu olan bakır(II) ve ona doğrudan bağlı amonyak molekülleri tarafından oluşturulur. İç küre köşeli parantezlerle gösterilir: 3 , 2 , 2 . Ligandların toplam yükünün ve kompleks oluşturucu maddenin oranına bağlı olarak, iç küre pozitif bir yük olabilir, örneğin, 3+ , ya olumsuz, örneğin, 3 , veya sıfır şarj, örneğin, 0 için olduğu gibi.
İç kürenin yükünü nötralize eden, ancak kompleks oluşturucu ajana kovalent olarak bağlı olmayan iyonlar, karmaşık bileşiğin dış küresi. Örneğin, Cl 2 karmaşık bileşiğinde, dış kürede iki Cl iyonu bulunur:
Dış küre Cl iyonları bulunur daha büyük bir mesafede diğer bir deyişle, Zn - Cl mesafesi, Zn - N kimyasal bağının uzunluğundan daha büyüktür.Ayrıca, kompleks katyon 2+ ve klorür iyonları Cl -'nin kimyasal bağı iyonik bir yapıya sahiptir. karakterde iken, iç küreye giren amonyak NH3, donör-alıcı mekanizmasına göre kompleksleştirici ajan Zn(II) ile kovalent bağlar oluşturur (paylaşılmamış elektron çiftlerinin donörü, NH3'teki nitrojen atomlarıdır). Yani aradaki fark iç küre ligandları ve dış küre iyonlarıçok anlamlı.
(OH) 2 ve K 2'de dış küre iyonları sırasıyla OH ve K + iyonlarıdır. Nötr komplekslerde 0 ve 0 olduğu oldukça açıktır. dış küre eksik.
C 5. Genellikle dış küre basit tek atomlu veya Poliatomik iyonlar. Ancak, CS'nin oluştuğu durumlar vardır. iki veya daha fazla iç küreden, bileşiğin katyonik ve anyonik kısımlarının işlevlerini yerine getirir. Burada iç kürelerin her biri diğerinin dışındadır. Örneğin, bileşikler ve 2'de, resmi olarak, dış küre iyonlarının işlevleri şu şekilde gerçekleştirilebilir:
karmaşık katyonlar 2+ ve 2+,
karmaşık anyonlar 2 ve 4
1.6. çok çekirdekli kompleksler
C 8. Karmaşık iyon veya nötr kompleks şunları içeriyorsa: iki veya daha fazla kompleks yapıcı ajan, o zaman bu kompleks denir çok çekirdekli. Çok çekirdekli kompleksler arasında, köprüleme, küme ve çok çekirdekli kompleksler karışık tip.
Kompleks oluşturucu maddenin atomları birbirine şu yollarla bağlanabilir: köprü ligandları, işlevleri OH , Cl , NH 2 , O 2 2 , SO 4 2 iyonları ve diğerleri tarafından gerçekleştirilir. Böylece, karmaşık bileşikte (NH 4) 2 köprü sert iki dişli (2 bağ) hidroksit ligandları:
Kompleks oluşturucu maddenin atomları doğrudan bağlandığında, çok çekirdekli kompleks olarak adlandırılır. küme türü. Böylece, küme karmaşık anyon 2 'dir
hangisinde dörtlü bağ Yeniden:bir σ-bağ, iki π-bağ ve bir δ-bağ . Türevler arasında özellikle çok sayıda küme kompleksi bulunur. D-elementler.
çok çekirdekli kompleksler karışık tip bağlantı olarak içer kompleks yapıcı-kompleks yapıcı, ve köprüleme ligandlar. Karışık tipte bir kompleksin bir örneği, aşağıdaki yapıya sahip olan bileşime sahip kobalt karbonil kompleksidir: 
Burada tek bir Co - Co bağı ve kompleks oluşturan atomların köprü bağlantısını gerçekleştiren iki çift dişli karbonil ligandı CO vardır.
