Kompleks birləşmələr
Mühazirənin xülasəsi
Məqsədlər. Kompleks birləşmələrin tərkibi, quruluşu, xassələri və nomenklaturası haqqında təsəvvür formalaşdırmaq; kompleksləşdirici maddənin oksidləşmə dərəcəsini təyin etmək, kompleks birləşmələrin dissosiasiyası üçün tənliklər tərtib etmək bacarıqlarını inkişaf etdirmək.
Yeni anlayışlar: kompleks birləşmə, kompleksləşdirici agent, liqand, koordinasiya nömrəsi, kompleksin xarici və daxili sferaları.
Avadanlıq və reagentlər. Sınaq boruları, konsentratlı ammonyak məhlulu, mis (II) sulfat, gümüş nitrat, natrium hidroksid məhlulları ilə dayanın.
DƏRSLƏR zamanı
Laboratoriya təcrübəsi. Mis (II) sulfat məhluluna ammonyak məhlulu əlavə edin. Maye sıx mavi rəngə çevriləcək.
Nə olub? Kimyəvi reaksiya? Bu vaxta qədər biz ammiakın duzla reaksiya verə biləcəyini bilmirdik. Hansı maddə əmələ gəldi? Onun formulu, quruluşu, adı nədir? Hansı birləşmələr sinfinə aiddir? Ammonyak digər duzlarla reaksiya verə bilərmi? Buna bənzər əlaqələr varmı? Biz bu gün bu suallara cavab verməliyik.
Dəmir, mis, gümüş, alüminiumun bəzi birləşmələrinin xassələrini daha yaxşı öyrənmək üçün kompleks birləşmələr haqqında biliklərə ehtiyacımız var.
Təcrübəmizə davam edək. Nəticədə həll iki hissəyə bölünür. Bir hissəyə qələvi əlavə edək. Mis (II) hidroksid Cu (OH) 2-nin çökməsi müşahidə edilmir, buna görə də məhlulda ikiqat yüklü mis ionları yoxdur və ya çox azdır. Buradan belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, mis ionları əlavə edilmiş ammonyakla qarşılıqlı əlaqədə olur və OH - ionları ilə həll olunmayan birləşmə verməyən bəzi yeni ionlar əmələ gətirir.
Eyni zamanda, ionlar dəyişməz qalır. Bunu ammonyak məhluluna barium xlorid məhlulu əlavə etməklə görmək olar. BaSO 4-ün ağ çöküntüsü dərhal düşəcək.
Tədqiqatlar müəyyən etmişdir ki, ammonyak məhlulunun tünd göy rəngi onun tərkibində mis ionuna dörd ammonyak molekulunun birləşməsi nəticəsində əmələ gələn mürəkkəb 2+ ionlarının olması ilə bağlıdır. Su buxarlandıqda 2+ ion ionlara bağlanır və məhluldan tünd mavi kristallar fərqlənir, tərkibi SO 4 H 2 O düsturu ilə ifadə edilir.
Kompleks birləşmələr həm kristal şəklində, həm də məhlullarda mövcud ola bilən mürəkkəb ionları və molekulları ehtiva edən birləşmələrdir.
Kompleks birləşmələrin molekullarının və ya ionlarının düsturları adətən kvadrat mötərizədə verilir. Kompleks birləşmələr şərti (kompleks olmayan) birləşmələrdən alınır.
Kompleks birləşmələrin alınması nümunələri
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.
 |
A. Verner
|
Bu nəzəriyyəyə uyğun olaraq kompleks birləşmələr fərqləndirilir kompleksləşdirici agent, xarici Və daxili sfera. Kompleksləşdirici agent adətən bir kation və ya neytral atomdur. Daxili sfera kompleksləşdirici maddə ilə möhkəm bağlı olan müəyyən sayda ionlardan və ya neytral molekullardan ibarətdir. Onlar çağırılır liqandlar. Liqandların sayı müəyyən edir koordinasiya nömrəsi(KN) kompleksləşdirici agent.
Kompleks birləşmə nümunəsi
Nümunədə nəzərdən keçirilən SO 4 H 2 O və ya CuSO 4 5H 2 O birləşmələri mis (II) sulfatın kristal hidratıdır.
Digər kompleks birləşmələrin tərkib hissələrini təyin edək, məsələn, K 4 .
(İstinad. HCN formulu olan maddə hidrosiyanik turşudur. Hidrosian turşusu duzlarına sianidlər deyilir.)
Kompleksləşdirici maddə dəmir ionu Fe 2+, liqandlar sianid ionları CN - , koordinasiya nömrəsi altıdır. Kvadrat mötərizədə yazılan hər şey daxili kürədir. Kalium ionları kompleks birləşmənin xarici sferasını təşkil edir.
Mərkəzi ion (atom) və liqandlar arasındakı əlaqənin təbiəti ikiqat ola bilər. Bir tərəfdən, əlaqə elektrostatik cazibə qüvvələri ilə bağlıdır. Digər tərəfdən, mərkəzi atom və ligandlar arasında ammonium ionuna bənzətməklə, 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 kompleksləşdirici maddənin bölünməmiş elektron cütləri və liqandların sərbəst orbitalları hesabına yaranan rabitə ilə bağlıdır.
Xarici sferaya malik mürəkkəb birləşmələr güclü elektrolitlərdir və sulu məhlullarda demək olar ki, tamamilə mürəkkəb ion və ionlara ayrılır. xarici sfera. Misal üçün:
SO 4 2+ + .
Mübadilə reaksiyalarında kompleks ionlar tərkibini dəyişmədən bir birləşmədən digərinə keçir:
SO 4 + BaCl 2 \u003d Cl 2 + BaSO 4.
Daxili sferanın müsbət, mənfi və ya sıfır yükü ola bilər.
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, .
Ən tipik kompleksləşdirici maddələr kationlardır d-elementlər.
Liqandlar ola bilər:
a) qütb molekulları - NH 3, H 2 O, CO, NO;
b) sadə ionlar - F - , Cl - , Br - , I - , H - , H + ;
c) kompleks ionlar - CN -, SCN -, NO 2 -, OH -.
Bəzi kompleksləşdirici maddələrin koordinasiya nömrələrini göstərən cədvəli nəzərdən keçirək.
Kompleks birləşmələrin nomenklaturası. Bir birləşmədə əvvəlcə anion, sonra isə kation adlanır. Daxili sferanın tərkibini təyin edərkən, ilk növbədə, Latın adına şəkilçi əlavə edərək, anionlar çağırılır - O-, məsələn: Cl - - xloro, CN - - siyano, OH - - hidrokso və s. Bundan sonra neytral liqandlar adlandırılacaq və ilk növbədə ammonyak və onun törəmələri. Bu halda, aşağıdakı terminlərdən istifadə olunur: koordinasiya edilmiş ammonyak üçün - amin, su üçün - aqua. Liqandların sayı yunan sözləri ilə göstərilir: 1 - mono, 2 - di, 3 - üç, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - heksa. Sonra mərkəzi atomun adına keçirlər. Mərkəzi atom kationların bir hissəsidirsə, istifadə edin Rus adı müvafiq element və mötərizədə onun oksidləşmə vəziyyətini göstərir (Roma rəqəmləri ilə). Əgər mərkəzi atom aniondadırsa, onda istifadə edin Latın adı element və sonunda sonluq əlavə edin - saat. Qeyri-elektrolitlər vəziyyətində mərkəzi atomun oksidləşmə vəziyyəti verilmir, çünki kompleksin elektron neytrallıq şərtindən unikal şəkildə müəyyən edilir.
Nümunələr. Cl 2 kompleksini adlandırmaq üçün oksidləşmə vəziyyəti müəyyən edilir
(BELƏ Kİ.)
X kompleksləşdirici agent - Cu ionu X+ :
1 x + 2 (–1) = 0,x = +2, C.O.(Cu) = +2.
Eynilə, kobalt ionunun oksidləşmə vəziyyəti tapılır:
y + 2 (–1) + (–1) = 0,y = +3, S.O.(Co) = +3.
Bu birləşmədə kobaltın koordinasiya sayı neçədir? Mərkəzi ionu neçə molekul və ion əhatə edir? Kobaltın koordinasiya sayı altıdır.
Kompleks ionun adı bir sözlə yazılır. Mərkəzi atomun oksidləşmə vəziyyəti mötərizədə yerləşdirilmiş Roma rəqəmi ilə göstərilir. Misal üçün:
Cl 2 - tetraammin mis (II) xlorid,
NO 3 –
dichloroaquatriamminecobalt (III) nitrat,
K 3 - heksasiyanoferrat (III)
kalium,
K 2 - tetrakloroplatinat (II)
kalium,
- diklorotetraamminsink,
H 2 - heksaxlorotinik turşu.
Bir neçə kompleks birləşmənin timsalında molekulların quruluşunu (ion mürəkkəbləşdirici agent, onun S.O., koordinasiya nömrəsi, liqandlar, daxili və xarici sferaları) təyin edəcəyik, kompleksin adını verəcəyik, elektrolitik dissosiasiya tənliklərini yazacağıq.
K 4 - kalium heksasiyanoferrat (II),
K 4 4K + + 4– .
H - tetrakloroaurik turşusu (qızılın suda həll edilməsi ilə əmələ gəlir),
H H + + –.
OH - diammin gümüş (I) hidroksid (bu maddə "gümüş güzgü" reaksiyasında iştirak edir),
OH + + OH - .
Na - tetrahidroksoalüminat natrium,
Na Na + + - .
Bir çox üzvi maddələr də kompleks birləşmələrə, xüsusən də aminlərin su və sizə məlum olan turşularla qarşılıqlı təsir məhsullarına aiddir. Məsələn, metil ammonium xlorid duzları və fenilamonium xlorid kompleks birləşmələrdir. Koordinasiya nəzəriyyəsinə görə, onlar aşağıdakı quruluşa malikdirlər:
Burada azot atomu kompleksləşdirici, azotdakı hidrogen atomları, metil və fenil radikalları isə liqandlardır. Onlar birlikdə daxili sferanı təşkil edirlər. Xarici sferada xlorid ionları var.
Orqanizmlərin həyatında böyük əhəmiyyət kəsb edən bir çox üzvi maddələr kompleks birləşmələrdir. Bunlara hemoglobin, xlorofil, fermentlər və başqaları
Kompleks birləşmələr geniş istifadə olunur:
1) çoxlu ionların təyini üçün analitik kimyada;
2) müəyyən metalların ayrılması və yüksək təmizlikli metalların istehsalı üçün;
3) boyalar kimi;
4) suyun sərtliyini aradan qaldırmaq;
5) mühüm biokimyəvi proseslərin katalizatorları kimi.
II.1. Konsepsiya və tərif.
Kompleks birləşmələr qeyri-üzvi birləşmələrin ən çox sinfidir. Bu birləşmələrin qısa və hərtərəfli tərifini vermək çətindir. Mürəkkəb birləşmələrə koordinasiya birləşmələri də deyilir. Koordinasiya birləşmələri kimyasında üzvi və qeyri-üzvi kimya bir-birinə bağlıdır.
19-cu əsrin sonlarına qədər kompleks birləşmələrin tədqiqi sırf təsviri xarakter daşıyırdı. 1893 İsveçrə kimyaçısı Alfred Verner koordinasiya nəzəriyyəsini yaratdı. Onun mahiyyəti belədir: kompleks birləşmələrdə mərkəzi atomun - kompleksləşdirici maddənin ətrafında atomların və ya atom qruplarının liqandlar və ya addendlər adlanan müntəzəm həndəsi düzülüşü mövcuddur.
Beləliklə, kompleks birləşmələrin kimyası mərkəzi hissəcikdən və onun ətrafında koordinasiya olunmuş liqandlardan ibarət ionları və molekulları öyrənir. Mərkəzi hissəcik, kompleksləşdirici agent və onunla birbaşa əlaqəli olan liqandlar kompleksin daxili sferasını təşkil edir. Qeyri-üzvi liqandlar üçün çox vaxt onların sayı mərkəzi hissəciyin koordinasiya nömrəsi ilə üst-üstə düşür. Beləliklə, koordinasiya nömrəsi kompleksdəki mərkəzi atomla əlaqəli neytral molekulların və ya ionların (liqandların) ümumi sayıdır.
Daxili sferadan kənarda olan ionlar kompleks birləşmənin xarici sferasını təşkil edir. Düsturlarda daxili kürə kvadrat mötərizə içərisindədir.
K 4 4- - daxili kürə və ya kompleks ion
kompleksləşən ion koordinasiyası
Kompleksləşdirici maddələr bunlardır:
1) müsbət metal ionları (adətən d-elementləri): Ag +, Fe 2+, Fe 3+, Cu 2+, Al 3+, Co 3+; və başqaları (ionları mürəkkəbləşdirən maddələr).
2) daha az tez-tez - d-elementləri ilə əlaqəli neytral metal atomları: (Co, Fe, Mn və s.)
3) müxtəlif müsbət oksidləşmə dərəcələrinə malik qeyri-metalların bəzi atomları - B +3, Si +4, P +5 və s.
Liqandlar ola bilər:
1) mənfi yüklü ionlar (OH - , Hal - , CN - siyano qrupu, SCN - tiosyano qrupu, NH 2 - amin qrupu və s.)
2) qütb molekulları: H 2 O (liqandın adı “aqua”), NH 3 (“ammin”),
CO ("karbonil").
Beləliklə, kompleks birləşmələr (koordinasiya birləşmələri) müəyyən oksidləşmə vəziyyətində (və ya müəyyən valentliyə malik) mərkəzi atom tərəfindən əmələ gələn kompleks ionları və əlaqəli liqandları ehtiva edən mürəkkəb kimyəvi birləşmələrdir.
II.2. Təsnifat
I. Liqandların təbiətinə görə:
1. Su kompleksləri (H 2 O)
2. Hidrokso kompleksləri (OH)
3. Ammin kompleksləri (NH 3) - ammoniatlar
4. Turşu kompleksləri (turşu qalıqları ilə - Cl - , SCN - , S 2 O 3 2- və s.)
5. Karbonil kompleksləri (CO)
6. Üzvi liqandlarla komplekslər (NH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 və s.)
7. Anion halogenatlar (Na)
8. Amin kompleksləri (NH 2)
II. Kompleks ionun yükünə görə:
1. Kation tip - kompleks ion yükü - müsbət
2. Anion tip - kompleks ionun yükü mənfidir.
Mürəkkəb birləşmənin düzgün yazılması üçün mərkəzi atomun oksidləşmə vəziyyətini, onun koordinasiya nömrəsini, liqandların təbiətini və kompleks ionunun yükünü bilmək lazımdır.
II.3. Koordinasiya nömrəsini neytral molekullar və ya ionlar (liqandlar) ilə kompleksdəki mərkəzi atom arasındakı σ - bağların sayı kimi təyin etmək olar.
Koordinasiya nömrəsinin qiyməti əsasən kompleksləşdirici maddənin elektron qabığının ölçüsü, yükü və quruluşu ilə müəyyən edilir. Ən ümumi koordinasiya nömrəsi 6-dır. Aşağıdakı ionlar üçün xarakterikdir: Fe 2+ , Fe 3+ , Co 3+ , Ni 3+ , Pt 4+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 2+ , Sn 4+.
K 3 , Na 3 , Cl 3
heksasianoferrat (III) heksanitrokobaltat (III) heksaakvaxrom (III) xlorid
kalium natrium
4 koordinasiya nömrəsi 2 yüklü ionlarda və alüminium və ya qızılda olur: Hg 2+, Cu 2+, Pb 2+, Pt 2+, Au 3+, Al 3+.
(OH) 2 - tetraammin mis (II) hidroksid;
Na 2 - natrium tetrahidroksokuprat (II)
K 2 - kalium tetraiodomerkurat (II);
H hidrogen tetrakloroauratdır(III).
Çox vaxt koordinasiya nömrəsi kompleksləşən ionun oksidləşmə vəziyyətinin iki dəfə artması kimi müəyyən edilir: Hg 2+ , Cu 2+ , Pb 2+ üçün koordinasiya nömrəsi 4-dür; Ag +, Cu + - koordinasiya nömrəsi 2-dir.
Elementlərin daxili və ya xarici sferada yerləşdiyini müəyyən etmək üçün keyfiyyətli reaksiyalar aparmaq lazımdır. Məsələn, K 3 -hexacyanoferrat (III) kalium. Məlumdur ki, dəmir ionu (+3) dəmir tiosiyanat (+3) anionu olan dəmir tiosiyanat (tiosiyanat) ilə tünd qırmızı rəng əmələ gətirir.
Fe 3+ +3 NH 4 SCN à Fe (SCN) 3 + 3NH 4 +
Kalium heksasiyanoferrat (III) məhluluna ammonium və ya kalium tiosiyanat məhlulu əlavə edildikdə rəng müşahidə edilmir. Bu, məhlulda kifayət qədər miqdarda Fe 3+ dəmir ionlarının olmamasını göstərir. Mərkəzi atom liqandlarla kovalent qütb bağı (donor-akseptor rabitəsinin əmələ gəlmə mexanizmi) ilə bağlıdır, ona görə də ion mübadiləsi reaksiyası baş vermir. Əksinə, xarici və daxili sferalar ion bağı ilə bağlanır.
II.4. Kompleksləşdiricinin elektron quruluşu nöqteyi-nəzərindən kompleks ionunun quruluşu.
Tetraammin mis (II) katyonunun quruluşunu təhlil edək:
a) mis atomunun elektron düsturu:
2 8 18 1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
b) Cu 2+ katyonunun elektron düsturu:
Cu 2+)))) ↓ ↓ ↓ ↓ 4p 0
4s o:NH3:NH3:NH3:NH3
CuSO 4 + 4: NH 3 -à SO 4
SO 4 à 2+ + SO 4 2-
ion bağı
cov. əlaqə
donor-akseptor mexanizminə görə.
Özünü həll etmək üçün məşq:
Alqoritmə uyğun olaraq kompleks ion 3-ün strukturunu çəkin:
a) dəmir atomunun elektron düsturunu yazın;
b) 4s alt səviyyəsindən elektronları və 3d alt səviyyəsindən 1 elektron çıxararaq Fe 3+ dəmir ionunun elektron düsturunu yazın;
c) ionun elektron düsturunu yenidən yazın, 3d alt səviyyənin elektronlarını bu alt səviyyənin hüceyrələrində cütləşdirərək həyəcanlı vəziyyətə köçürün
d) 3d, 4s, 4p - alt səviyyələrdə bütün pulsuz hüceyrələrin sayını hesablayın
e) sianid anionlarını CN - onların altına qoyun və ionlardan boş hüceyrələrə oxlar çəkin.
II.5. Kompleksləşdirici maddənin və kompleks ionunun yükünün təyini:
1. Kompleks ionun yükü əks işarəli xarici sferanın yükünə bərabərdir; o da cəminə bərabərdir kompleksləşdirici agentin və bütün liqandların yükü.
K 2 +2+ (- 1) 4 \u003d x x \u003d -2
2. Kompleksləşdiricinin yükü liqandların və xarici sferanın yüklərinin cəbri cəminə bərabərdir (əks işarəli).
Cl x +0 2 + (–1) 2 = 0; x=2-1=+1
SO 4 x + 4 0 -2 \u003d 0 x \u003d +2
3. Mərkəzi atomun yükü nə qədər çox olarsa və liqandın yükü nə qədər kiçik olarsa, koordinasiya sayı bir o qədər çox olar.
II.6. Nomenklatura.
Kompleks birləşmələri adlandırmağın bir neçə yolu var. Mərkəzi atomun valentliyindən (və ya oksidləşmə vəziyyətindən) istifadə edərək daha sadə birini seçirik
II.6.1. Kation tipli kompleks birləşmələrin adı:
Kompleks ionun yükü müsbət olarsa, mürəkkəb birləşmələr kation tiplidir.
Kompleks birləşmələri adlandırarkən:
1) birincisi, koordinasiya nömrəsi yunan prefikslərindən istifadə edərək çağırılır (hexa, penta, üç);
2) sonra, "o" sonunun əlavəsi ilə yüklənmiş liqandlar;
3) sonra, neytral liqandlar ("o" sonu olmadan);
4) rus dilində kompleksləşdirici agent genitativ hal, onun valentliyi və ya oksidləşmə vəziyyəti göstərilir və bundan sonra anion çağırılır. Ammonyak - liqand "o" olmadan "ammin", su - "aqua" adlanır.
SO 4 tetraammin mis (II) sulfat;
Cl diammin gümüş (I) xlorid;
Cl 3 - heksaiodokobalt (III) xlorid;
Cl - oxalatopent aqua alüminium (III) xlorid
(okalat oksalat turşusunun ikiqat yüklü anionudur);
Cl 3 - hexaaqua dəmir (III) xlorid.
II.6.2. Anion tipli kompleks birləşmələrin nomenklaturası.
O, kation, koordinasiya nömrəsi, liqandlar və sonra kompleksləşdirici agent - mərkəzi atom adlanır. Kompleksləşdirici agent latın dilində nominativ halda "at" sonu ilə çağırılır.
K 3 - kalium heksafluoroferrat (SH);
Na 3 - natrium heksanitrokobaltat (III);
NH 4 - ammonium ditiosiandikarbonil civə (I)
Neytral kompleks: - dəmir pentakarbonil.
MÜSTƏQİL HƏLL ÜÇÜN NÜMUNƏLƏR VƏ VƏZİFƏLƏR
Nümunə 1. Aşağıdakı kompleks birləşmələri təsnif edin, tam xarakterizə edin və onlara ad verin: a) K 3 -; b) Cl; V) .
Həll və cavab:
1) K 3 - 3 ion K + - xarici kürə, onun ümumi yükü +3, 3- - daxili sfera, ümumi yükü əks işarə ilə alınan xarici sferanın yükünə bərabərdir - (3-)
2) Daxili sferanın yükü mənfi olduğu üçün anion tipli mürəkkəb birləşmə;
3) Mərkəzi atom - kompleksləşdirici maddə - gümüş ionu Ag +
4) Liqandlar - tiosulfat turşusunun iki ikiqat yüklü qalığı H 2 S 2 O 3, turşu komplekslərinə aiddir
5) Kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsi bu halda, istisna olaraq, 4-dür (iki turşu qalığı 4 valentliyə malikdir σ - 4 hidrogen kationları olmayan bağlar);
6) Kompleksləşdirici maddənin yükü +1-dir:
K 3: +1 3 + X + (-2) 2 \u003d 0 à X \u003d +1
7) Adı: – kalium ditiosulfat argentat (I).
1) Cl - 1 ion - Cl - - xarici kürə, onun ümumi yükü -1, - - daxili kürə, ümumi yükü əks işarə ilə qəbul edilən xarici sferanın yükünə bərabərdir - (3+)
2) Daxili sferanın yükü müsbət olduğundan kation tipli kompleks birləşmə.
3) Mərkəzi atom - kompleksləşdirici maddə - kobalt ion Co, onun yükünü hesablayırıq:
: X + 0 4 + (-1) 2 = +1 à X = 0 +2 +1 = +3
4) Tərkibində müxtəlif liqandlar olduğu üçün qarışıq tipli mürəkkəb birləşmə; turşu kompleksi (Cl - - xlorid turşusu qalığı) və amin kompleksi - ammonyak (NH 3 - ammonyak-neytral birləşmə)
6) Adı diklorotetraamminkobalt(III) xloriddir.
1) - xarici kürə yoxdur
2) Neytral tipli mürəkkəb birləşmə, çünki daxili sferanın yükü = 0-dır.
3) Mərkəzi atom - kompleksləşdirici maddə - volfram atomu,
onun yükü = 0
4) Karbonil kompleksi, çünki liqand neytral hissəcikdir - karbonil - CO;
5) Kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsi 6-dır;
6) Adı: – heksakarbonilvolfram
Tapşırıq 1. Kompleks birləşmələri təsvir edin:
a) Li 3 Cr (OH) 6]
b) I 2
c) [ Pt Cl 2 (NH 3) 2 ] və onlara ad verin.
Tapşırıq 2. Kompleks birləşmələri adlandırın: NO 3,
K 3 , Na 3 , H, Fe 3 [Cr (CN) 6 ] 2
Kimya testi - kompleks birləşmələr - TƏCİLİ! və ən yaxşı cavabı aldım
Nick[guru] tərəfindən cavab
Bəzi suallar səhv qoyulub, məsələn, 7,12,27. Buna görə də cavablarda qeyd-şərtlər var.
1. +2 kompleks ionunda kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsi neçədir?
AT 6
2. 2+ kompleks ionunda kompleksləşdirici maddənin koordinasiya nömrəsi neçədir?
B) 6
3. 2+ kompleks ionunda mürəkkəbləşdiricinin koordinasiya nömrəsi nə qədərdir
B) 4
4. + kompleks ionunda Сu²+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
B) 4
5. Kompleks iondakı kompleksləşdiricinin koordinasiya nömrəsi neçədir: +4?
B) 6
6. K4 kompleks birləşməsində mərkəzi ionun yükünü təyin edin
B) +2
7. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
B) +2 - kompleksləşdirici maddənin Сu (II) olduğunu fərz etsək.
8. Dəmir duzları arasında kompleks duzu təyin edin:
A) K3
9. 2+ kompleks ionunda Pt4+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
A) 4
10. K2 kompleks ionunun yükünü təyin edin?
B) +2
11. Tetraammin mis (II) dixlorid adına hansı molekul uyğun gəlir?
B) Cl2
12. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
D) +3 - mürəkkəbləşdiricinin Cr (III) olduğunu qəbul etsək.
13. Mis (II) duzlarından kompleks duzu təyin edin:
B) K2
14. Kompleks + ionunda Co3+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
B) 6
15. K3 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin?
D) +3
16. Kalium tetraiodohidrat (II) adına hansı molekul uyğun gəlir?
A) K2
17. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
AT 2
18. Nikel (II) duzları arasında kompleks duzu təyin edin:
B) SO4
19. -3 kompleks ionunda Fe3+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
AT 6
20. K3 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin?
B) +3
21. Gümüş(I) diamin xlorid adına hansı molekul uyğun gəlir?
B) Cl
22. K4 kompleks ionunun yükü nə qədərdir?
B) -4
23. Sink duzlarından kompleks duzu təyin edin
B) Na2
24. 4+ kompleks ionunda Pd4+ koordinasiya nömrəsi neçədir?
D) 6
25. H2 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin?
B) +2
26. Kalium heksasiyanoferrat (II) adına hansı molekul uyğun gəlir?
D) K4
27. Kompleks ionun yükü nə qədərdir?
D) -2 - mürəkkəbləşdiricinin Co (II) olduğunu fərz etsək.
27. Xromun (III) birləşmələrindən kompleks birləşməni təyin edin
C) [Cr (H2O) 2(NH3)4]Cl3
28. NO3 kompleks ionunda kobaltın (III) koordinasiya nömrəsi nə qədərdir?
B) 6
29. Cl2 kompleks birləşməsində kompleksləşdiricinin yükünü təyin edin
A) +3
30. Natrium tetraiodopalladat (II) adına hansı molekul uyğun gəlir?
D) Na2
-dan cavab Ceyms Bond[yeni başlayan]
Aman Tanrım
-dan cavab Pişik...[quru]
#30 son
Bu gün mən bu işıqlı baxış üzərində işlədim. Kiməsə faydalı olarsa - şad olaram. Kimsə başa düşmürsə, eybi yoxdur.
Ammonyaklar ligandların funksiyalarını ammonyak molekulları NH 3 yerinə yetirən mürəkkəb birləşmələrdir. Daxili sferada ammonyak olan komplekslərin daha dəqiq adı aminlərdir; lakin NH 3 molekulları ammonyak birləşməsinin təkcə daxili deyil, həm də xarici sferasında yerləşə bilər.
Ammonium duzları və ammoniatlar adətən tərkibinə və bir çox xüsusiyyətlərinə görə oxşar iki növ kompleks birləşmələr hesab olunur, birincisi - turşularla ammonyak, ikincisi - əsasən duzlu ammonyak ağır metallar.
Ammonyak kompleksləri adətən metal duzları və ya hidroksidlərin ammonyakla sulu və ya sulu olmayan məhlullar, və ya eyni duzları kristal vəziyyətdə emal etməklə qazlı ammonyak: Məsələn, misin ammonyak kompleksi reaksiya nəticəsində əmələ gəlir:
Cu 2+ + 4NH 3 → 2+
Ammiak molekullarının kompleksləşdirici maddə ilə kimyəvi əlaqəsi qurulur azot atomu vasitəsilə, donor kimi xidmət edir tək elektron cütü.
Sulu məhlullarda amin komplekslərinin əmələ gəlməsi ardıcıl olaraq baş verir su molekullarının əvəz edilməsi su komplekslərinin daxili sferasında ammonyak molekulları üçün:
2+ + NH3. H2O2+ + 2 H 2 O;
2+ + NH3. H2O2+ + 2H 2 O
Ammonyakın duz anionu ilə qarşılıqlı təsirini unutmamalıyıq. Mis sulfatdan və ammonyakın sulu məhlulundan mis tetraammoniyanın əmələ gəlməsi reaksiyası belədir:
CuSO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O \u003d Cu (OH) 2 + (NH 4) 2 SO 4
Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2
Yaranan birləşmənin başqa bir adı Schweitzer reagentidir, təmiz formada partlayıcı birləşmədir, tez-tez sellüloza üçün həlledici kimi və mis-ammiak liflərinin istehsalında istifadə olunur.
Ammonyak kompleksləri arasında ən stabil:
3+ (b 6 \u003d 1.6. 10 35),
-[Cu (NH 3) 4] 2+ (b 4 \u003d 7.9.10 12),
2+ (b 4 \u003d 4.2. 10 9) və digərləri.
Ammonyaklar bir molekulu çıxaran (qızdırdıqda) və ya məhv edən (oksidləşdirici maddənin təsiri ilə) hər hansı təsirlə məhv edilir. ammonyak, turşu mühitdə ammonyakı ammonium kationına çevirmək (ammonium kationunda tək elektron cütləri yoxdur və buna görə də liqand rolunu oynaya bilməz) və ya mərkəzi atomu bağlayır kompleks, məsələn, zəif həll olunan çöküntü şəklində:
Cl 2 \u003d NiCl 2 + 6 NH 3 ( G)
SO 4 + 6 Br 2 = CuSO 4 + 12 HBr + 2 N 2 ( G)
SO 4 + 3 H 2 SO 4 \u003d NiSO 4 + 3 (NH 4) 2 SO 4
(OH) 2 + Na 2 S + 4 H 2 O \u003d CuS¯ + 2 NaOH + 4 NH 3. H2O (4)
Ammonyak həm tərkibində +, 2+, həm də sulu məhlullarda sabitliyə görə fərqlənir, onlardan istifadə olunur. analitik kimya metal ionlarının aşkarlanması və ayrılması üçün.
Qızdırıldıqda (təzyiqdən asılı olaraq - 80 ilə 140 ºС arasında) və azaldılmış təzyiq, mis ammoniatları ammonyak itirə və tetraammonat şəklindən diamineata keçə bilər ki, bu da eksperimental işdə mis nitrat ammoniatlarının nümunəsində göstərilir (2).
Daha intensiv kimyəvi parçalanma ilə mis nitrat suya, azot və misə parçalana bilər. Cədvəl 1 mis nitrat tetraamiat və ammonium nitratın müqayisəli xüsusiyyətlərini göstərir.
Cədvəl 1: Müqayisəli xüsusiyyətlər tetraammonyak mis nitrat və ammonium nitrat (3)
Maddə | Düstur | Sıxlıq (q/sm e) | Yarama istiliyi (kal/mol) | Parçalanma reaksiya tənliyi | Parçalanma reaksiyasının istiliyi | Qazın həcmi (l/kq) |
|
kkal/mol | kkal/kq |
||||||
ammonium nitrat | NH4NO3 | 1,73 | 87.3 | 2H 2 O buxar +N 2 +1 / 2O 2 | |||
Mis nitrat tetraammoniya | [Cu(NH3) 4] (N0 3) 2 | 6H2O+3N 2 + Cu w | |||||
NH 4 N0 3 ilə müqayisədə mis nitrat tetraamminin termal parçalanmasının əhəmiyyətli dərəcədə yüksək istiliyi (1,6-1,7 əmsalı ilə, NH 4 N0 3 ilə müqayisədə) onlarda yanma və ya partlayış reaksiyalarının nisbətən asanlıqla başlaya biləcəyini göstərir. 1964-cü ildə Preller (4) mis (II, kobalt (III) və nikel (II) ammoniatların həssaslığını və bəzi partlayıcı xüsusiyyətlərini tədqiq etdi. Məlum oldu ki, bu birləşmələr əhəmiyyətli partlayıcı xüsusiyyətlərə malikdir və onların partlama sürəti 2400-3500 m / dir). san.
Tədqiqatçılar yanmağı da tədqiq ediblər mis tetraammonat nitrat. Bu birləşmənin alovlanma nöqtəsi 20 deq/dəq istilik sürətində 288°C idi. Mis ammonyakın yanma qabiliyyəti yüksək qan təzyiqi(60 atm-dən az olmamalıdır). Bu fakt bir daha hər hansı bir kimyəvi sistemin ekzotermik olduğu irəli sürülən təklifi təsdiqləyir kimyəvi reaksiya, uyğun şərtlərin seçilməsi ilə, onun içində yanma reaksiyasını yaymaq qabiliyyətinə malik olmalıdır.
Tetraammində mövcud olan mis (II) monovalent mis diammini əldə etmək üçün (I) qədər azaldıla bilər. Belə reaksiyaya misal olaraq, mavi mis tetraamminin otaq temperaturunda mis qırıntıları ilə qarşılıqlı təsiri, azca qarışdırılması və hava ilə heç bir əlaqəsi yoxdur. Reaksiya zamanı mavi rəng yox olur.
(OH) 2 + Cu \u003d 2 (OH)
Atmosfer oksigeni ilə qarşılıqlı əlaqədə olan kuproz diammin asanlıqla tetramminə oksidləşir.
4(OH) + 2H 2 O + O 2 + 8NH 3 = 4(OH) 2
Nəticə: belə iş çoxdan edilməli idi. Ağır metal ammoniatları, xüsusən də mis haqqında nəhəng bilik təbəqəsinə toxunulacaq ki, bu da, bəlkə də, bizim inkişaflarımıza və tədqiqatlarımıza əlavə olaraq daha da öyrənilməlidir.
Bunun bariz nümunəsi SERGEEVA ALEKSANDRA ALEKSANDROVNA-nın mövzu ilə bağlı dissertasiyasıdır: « AMMONİKİN FOTOSİNTEZƏ, KƏND TƏSƏRRÜFATI ƏKLƏRİNİN MƏHsuldarlığına və GÜBRƏLƏRDƏN İSTİFADƏ SƏMƏRƏLİYƏ TƏSİRİ” mövzusunda ağır metal ammonyakdan gübrə kimi istifadənin bitkilərin məhsuldarlığını və fotosintezini yaxşılaşdırmaq üçün faydaları ətraflı şəkildə sübuta yetirilir.
İstifadə olunmuş ədəbiyyat siyahısı:
- http://ru.wikipedia.org saytından materiallar
- Mis (II) nitrat ammoniatları Cu(NH3)4(NO3)2 və Cu(NH3)2(NO3)2. Azaldılmış təzyiq altında termoliz. S.S. Dyukarev, I.V. Morozov, L.N. Reshetova, O.V. Guz, I.V. Arxangelski, Yu.M. Korenev, F.M. Spiridonov. Inorg.Chem jurnalı. 1999
- Zh 9, 1968 UDC 542.4: 541.49 MİS VƏ KOBALT NİTRATLARININ AMONIATLARININ YANMA QABİLİYYƏTİNİN ÖDƏNİLMƏSİ A. A. Şidlovski və V. V. Qorbunov
- N. R e 11 e g, Explosivsto "f. , 12, 8, 173 (1964)
- http://www.alhimik.ru saytından materiallar. Alət dəsti tələbələr üçün (MITHT)
- http://chemistry-chemists.com saytından seminarlar
Fəsil 17
17.1. Əsas təriflər
Bu fəsildə siz adlı kompleks maddələrin xüsusi qrupu ilə tanış olacaqsınız hərtərəfli(və ya koordinasiya edir) əlaqələri.
Hal-hazırda konsepsiyanın ciddi tərifi " mürəkkəb hissəcik" Yox. Aşağıdakı tərif adətən istifadə olunur.
Məsələn, hidratlanmış mis ionu 2 mürəkkəb hissəcikdir, çünki o, həqiqətən məhlullarda və bəzi kristal hidratlarda mövcuddur, Cu 2 ionlarından və H 2 O molekullarından əmələ gəlir, su molekulları həqiqi molekullardır və Cu 2 ionları kristallarda mövcuddur. bir çox mis birləşmələri. Əksinə, SO 4 2 ionu mürəkkəb hissəcik deyil, çünki O 2 ionları kristallarda meydana gəlsə də, kimyəvi sistemlərdə S 6 ionu yoxdur.
Digər mürəkkəb hissəciklərə misallar: 2 , 3 , , 2 .
Eyni zamanda, NH 4 və H 3 O ionları mürəkkəb hissəciklər kimi təsnif edilir, baxmayaraq ki, H ionları kimyəvi sistemlərdə yoxdur.
Bəzən mürəkkəb hissəciklər donor-akseptor mexanizminə uyğun olaraq yaranan bağların hamısı və ya bir hissəsi olan mürəkkəb kimyəvi hissəciklər adlanır. Bu, əksər mürəkkəb hissəciklərdə doğrudur, lakin, məsələn, kompleks hissəcik 3-də olan kalium alum SO 4-də Al və O atomları arasındakı əlaqə həqiqətən də donor-akseptor mexanizminə uyğun olaraq əmələ gəlir, halbuki kompleks hissəcikdə yalnız elektrostatik (ion-dipol) qarşılıqlı təsir. Bu, dəmir ammonium alumunda su molekulları ilə NH 4 ionu arasında yalnız ion-dipol qarşılıqlı təsirinin mümkün olduğu strukturda oxşar mürəkkəb hissəciyin mövcudluğu ilə təsdiqlənir.
Yüklə mürəkkəb hissəciklər kationlar, anionlar və həmçinin neytral molekullar ola bilər. Belə hissəcikləri ehtiva edən mürəkkəb birləşmələr müxtəlif kimyəvi siniflərə (turşular, əsaslar, duzlar) aid ola bilər. Nümunələr: (H 3 O) - turşu, OH - əsas, NH 4 Cl və K 3 - duzlar.
Tipik olaraq, kompleksləşdirici maddə metal əmələ gətirən elementin atomudur, lakin o, oksigen, azot, kükürd, yod və qeyri-metalları əmələ gətirən digər elementlərin atomu da ola bilər. Kompleksləşdirici maddənin oksidləşmə vəziyyəti müsbət, mənfi və ya sıfır ola bilər; sadə maddələrdən mürəkkəb birləşmə əmələ gələndə dəyişmir.
Mürəkkəb birləşmə əmələ gəlməzdən əvvəl molekullar (H 2 O, CO, NH 3 və s.), anionlar (OH, Cl, PO 4 3 və s.), O cümlədən hidrogen kationu olan hissəciklər liqandlar ola bilər. . fərqləndirmək naməlum və ya monodentat liqandlar (mərkəzi atoma onun atomlarından biri vasitəsilə, yəni bir bağla bağlıdır), iki dişli(mərkəzi atoma onların iki atomu, yəni iki bağ vasitəsilə bağlıdır), üç dişli və s.
Əgər liqandlar naməlumdursa, koordinasiya nömrəsi belə liqandların sayına bərabərdir.
cn mərkəzi atomun elektron quruluşundan, oksidləşmə dərəcəsindən, mərkəzi atomun və liqandların ölçüsündən, kompleks birləşmənin əmələ gəlməsi şərtlərindən, temperaturdan və digər amillərdən asılıdır. CN 2 ilə 12 arasında dəyərlər qəbul edə bilər. Çox vaxt altıya bərabərdir, bir qədər az - dörd.
Bir neçə mərkəzi atomu olan mürəkkəb hissəciklər də var.
Mürəkkəb hissəciklərin iki növ struktur formulundan istifadə olunur: mərkəzi atomun və liqandların formal yükünü göstərən və ya bütün kompleks hissəciyin formal yükünü göstərən. Nümunələr:
Mürəkkəb hissəciyin formasını xarakterizə etmək üçün koordinasiya polihedronu (polihedron) ideyasından istifadə olunur.
Koordinasiya çoxüzlülərinə kvadrat (KN = 4), üçbucaq (KN = 3) və dumbbell (KN = 2) daxildir, baxmayaraq ki, bu rəqəmlər çoxüzlü deyil. Ən ümumi CN dəyərləri üçün koordinasiya polihedrası və müvafiq formalı mürəkkəb hissəciklərin nümunələri Şek. 1.
17.2. Kompleks birləşmələrin təsnifatı
Necə kimyəvi maddələr mürəkkəb birləşmələr ionlara bölünür (onlara bəzən deyilir ionogen) və molekulyar ( qeyri-ion) əlaqələri. İon kompleks birləşmələri yüklü kompleks hissəcikləri - ionları ehtiva edir və turşular, əsaslar və ya duzlardır (bax § 1). Molekulyar kompleks birləşmələr yüklənməmiş kompleks hissəciklərdən (molekullardan) ibarətdir, məsələn: və ya - onları kimyəvi maddələrin hər hansı əsas sinfinə aid etmək çətindir.
Kompleks birləşmələri təşkil edən kompleks hissəciklər olduqca müxtəlifdir. Buna görə də, onların təsnifatı üçün bir neçə təsnifat xüsusiyyətlərindən istifadə olunur: mərkəzi atomların sayı, liqandın növü, koordinasiya nömrəsi və s.
Mərkəzi atomların sayına görə mürəkkəb hissəciklər bölünür tək nüvəli Və çox nüvəli. Çoxnüvəli kompleks hissəciklərin mərkəzi atomları bir-biri ilə birbaşa və ya liqandlar vasitəsilə bağlana bilər. Hər iki halda liqandları olan mərkəzi atomlar kompleks birləşmənin vahid daxili sferasını təşkil edir:
Liqandların növünə görə kompleks hissəciklər bölünür
1) Akvakomplekslər, yəni su molekullarının liqand şəklində mövcud olduğu mürəkkəb hissəciklər. Kationik akvakomplekslər m az və ya çox sabit, anion akvakompleksləri qeyri-sabitdir. Bütün kristal hidratlar aqua kompleksləri olan birləşmələrdir, məsələn:
Mg(ClO 4) 2. 6H 2 O əslində (ClO 4) 2;
BeSO4. 4H 2 O əslində SO 4-dür;
Zn(BrO 3) 2 . 6H 2 O əslində (BrO 3) 2;
CuSO4. 5H 2 O əslində SO 4-dür. H2O.
2) Hidroksokomplekslər, yəni hidroksil qruplarının liqand şəklində mövcud olduğu kompleks hissəciklər, kompleks hissəcikə daxil olmamışdan əvvəl hidroksid ionları idi, məsələn: 2 , 3 , .
Hidrokso kompleksləri kation turşularının xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən su komplekslərindən əmələ gəlir:
2 + 4OH = 2 + 4H 2 O
3) Ammonyak, yəni NH 3 qruplarının liqandlar kimi mövcud olduğu kompleks hissəciklər (mürəkkəb hissəcik əmələ gəlməzdən əvvəl - ammonyak molekulları), məsələn: 2 , , 3 .
Ammonyak su komplekslərindən də əldə edilə bilər, məsələn:
2 + 4NH 3 \u003d 2 + 4 H 2 O
Bu vəziyyətdə məhlulun rəngi mavidən ultramarinə dəyişir.
4) asidokomplekslər, yəni həm oksigensiz, həm də oksigen tərkibli turşuların turşu qalıqlarının liqandlar kimi mövcud olduğu mürəkkəb hissəciklər (mürəkkəb hissəcik - anionların əmələ gəlməsindən əvvəl, məsələn: Cl, Br, I, CN, S 2, NO 2, S 2 O 3 2, CO 3 2, C 2 O 4 2 və s.).
Turşu komplekslərinin əmələ gəlməsinə nümunələr:
Hg 2 + 4I = 2
AgBr + 2S 2 O 3 2 = 3 + Br
Sonuncu reaksiya fotomateriallardan reaksiyaya girməmiş gümüş bromidi çıxarmaq üçün fotoqrafiyada istifadə olunur.
(Fotoplyonka və fotokağız işlənib hazırlanarkən, foto emulsiyada olan gümüş bromidin ifşa edilməmiş hissəsi tərtibatçı tərəfindən bərpa edilmir. Onu çıxarmaq üçün bu reaksiyadan istifadə olunur (proses “fiksasiya” adlanır, çünki təmizlənməmiş gümüş bromid çıxarılır). işıqda tədricən parçalanır, təsviri məhv edir)
5) Hidrogen atomlarının liqand olduğu komplekslər iki tamamilə fərqli qrupa bölünür: hidrid tərkibinə daxil olan komplekslər və komplekslər oniuməlaqələri.
Hidrid komplekslərinin əmələ gəlməsində - , , - mərkəzi atom elektron qəbuledici, hidrid ionu isə donordur. Bu komplekslərdə hidrogen atomlarının oksidləşmə vəziyyəti –1-dir.
Onium komplekslərində mərkəzi atom elektron donor, qəbuledici isə +1 oksidləşmə vəziyyətində hidrogen atomudur. Nümunələr: H 3 O və ya - oksonium ionu, NH 4 və ya - ammonium ionu. Bundan əlavə, belə ionların əvəz edilmiş törəmələri var: - tetrametilamonium ionu, - tetrafenillarsonium ionu, - dietiloksonium ionu və s.
6) Karbonil komplekslər - CO qruplarının liqandlar kimi mövcud olduğu komplekslər (kompleks əmələ gəlməzdən əvvəl - karbon monoksit molekulları), məsələn:, və s.
7) Anion halid komplekslər tipli komplekslərdir.
Mürəkkəb hissəciklərin digər sinifləri də liqandların növünə görə fərqləndirilir. Bundan əlavə, müxtəlif növ liqandları olan mürəkkəb hissəciklər var; ən sadə misal aqua hidroksokompleksdir.
17.3. Kompleks birləşmələrin nomenklaturasının əsasları
Mürəkkəb birləşmənin düsturu hər hansı bir ion maddənin düsturu ilə eyni şəkildə tərtib edilir: birinci yerdə kation düsturu, ikinci yerdə isə anion yazılır.
Mürəkkəb hissəciyin düsturu kvadrat mötərizədə aşağıdakı ardıcıllıqla yazılır: əvvəlcə kompleks əmələ gətirən elementin simvolu, sonra kompleks əmələ gəlməzdən əvvəl kation olan liqandların düsturları, sonra isə liqandların düsturları yerləşdirilir. kompleks əmələ gəlməzdən əvvəl neytral molekullar, onlardan sonra isə anionlarla kompleks əmələ gəlməzdən əvvəl əmələ gələn liqandların düsturları.
Mürəkkəb birləşmənin adı hər hansı bir duzun və ya əsasın adı ilə eyni şəkildə qurulur (mürəkkəb turşulara hidrogen və ya oksonium duzları deyilir). Mürəkkəb adına kation adı və anion adı daxildir.
Mürəkkəb hissəciyin adına kompleksləşdiricinin adı və liqandların adları daxildir (ad düstura uyğun olaraq, lakin sağdan sola yazılır. Kationlarda kompleksləşdiricilər üçün rusca element adlarından istifadə olunur, anionlar, latınlar.
Ən çox yayılmış ligandların adları:
| H 2 O - su | Cl - xloro | SO 4 2 - sulfat | OH - hidrokso |
| CO - karbonil | Br - bromo | CO 3 2 - karbonat | H - hidrido |
| NH 3 - amin | NO 2 - nitro | CN - siyano | NO - nitrozo |
| NO - nitrosil | O 2 - oxo | NCS - thiocyanato | H + I - hidro |
Kompleks kationların adlarına nümunələr:
Kompleks anionların adlarına nümunələr:
2 - tetrahidroksozinkat ionu
3 – di(tiosulfato)argentat(I)-ion
3 – heksasianokromat(III)-ion
- tetrahidroksodikvaalüminat ionu
– tetranitrodiamminkobaltat(III)-ion
3 – pentasiyanoaquaferrat(II)-ion
Neytral mürəkkəb hissəciklərin adlarına nümunələr:
Daha ətraflı nomenklatura qaydaları arayış kitablarında və xüsusi dərsliklərdə verilmişdir.
17.4. Kompleks birləşmələrdə kimyəvi bağ və onların quruluşu
Yüklü kompleksləri olan kristal kompleks birləşmələrdə komplekslə xarici sferanın ionları arasındakı əlaqə ion, xarici sferanın qalan hissəcikləri arasındakı əlaqə isə molekullararası (hidrogen rabitələri də daxil olmaqla) olur. Molekulyar kompleks birləşmələrdə komplekslər arasındakı əlaqə molekullararası olur.
Əksər mürəkkəb hissəciklərdə mərkəzi atom və liqandlar arasındakı bağlar kovalentdir. Onların hamısı və ya bir hissəsi donor-akseptor mexanizminə uyğun olaraq formalaşır (nəticədə formal ödənişlərin dəyişməsi ilə). Ən az dayanıqlı komplekslərdə (məsələn, qələvi və qələvi torpaq elementlərinin akvakomplekslərində, həmçinin ammoniumda) liqandlar elektrostatik cazibə ilə tutulur. Mürəkkəb hissəciklərdəki bağ çox vaxt donor-akseptor və ya koordinasiya bağı adlanır.
Nümunə olaraq dəmir(II) akvakasiyasından istifadə edərək onun əmələ gəlməsini nəzərdən keçirək. Bu ion reaksiya nəticəsində əmələ gəlir:
FeCl 2cr + 6H 2 O = 2 + 2Cl
Dəmir atomunun elektron formulu 1-dir s 2 2s 2 2səh 6 3s 2 3səh 6 4s 2 3d 6. Bu atomun valentlik alt səviyyələrinin sxemini yaradaq:
İkiqat yüklü ion əmələ gəldikdə, dəmir atomu iki 4 itirir s-elektron:
Dəmir ionu altı su molekulunun altı elektron cüt oksigen atomunu sərbəst valentlik orbitallarına qəbul edir:
Kimyəvi quruluşu aşağıdakı düsturlardan biri ilə ifadə edilə bilən mürəkkəb bir kation əmələ gəlir:
Bu hissəciyin məkan quruluşu fəza düsturlarından biri ilə ifadə edilir:
Koordinasiya polihedronunun forması oktaedrdir. Bütün Fe-O bağları eynidir. Güman edilir sp 3 d 2 - dəmir atomu AO-nun hibridləşməsi. Kompleksin maqnit xassələri qoşalaşmamış elektronların mövcudluğunu göstərir.
FeCl 2 siyanid ionları olan məhlulda həll edilərsə, reaksiya davam edir
FeCl 2cr + 6CN = 4 + 2Cl.
Eyni kompleks FeCl 2 məhluluna kalium siyanid KCN məhlulu əlavə etməklə də əldə edilir:
2 + 6CN \u003d 4 + 6H 2 O.
Bu, sianid kompleksinin akvakompleksdən daha güclü olduğunu göstərir. Bundan əlavə, sianid kompleksinin maqnit xüsusiyyətləri dəmir atomundan qoşalaşmamış elektronların olmamasını göstərir. Bütün bunlar bu kompleksin bir qədər fərqli elektron quruluşu ilə bağlıdır:
"Daha güclü" CN liqandları dəmir atomu ilə daha güclü bağlar yaradır, enerji qazancı Hund qaydasını "sındırmaq" və 3-ü buraxmaq üçün kifayətdir. d-tək cüt liqandlar üçün orbitallar. Sianid kompleksinin məkan quruluşu akvakompleksi ilə eynidir, lakin hibridləşmə növü fərqlidir - d 2 sp 3 .
Liqandın "gücü" ilk növbədə tək elektron cütünün buludunun elektron sıxlığından asılıdır, yəni atomun ölçüsünün azalması ilə, əsas kvant sayının azalması ilə artır. EO hibridizasiyasının növü və bəzi digər amillər. Ən vacib liqandlar "güclərini" artırmaq üçün düzülə bilər (liqandların bir növ "fəaliyyət seriyası"), bu sıra adlanır. liqandların spektrokimyəvi seriyası:
| mən; Br; : SCN, Cl, F, OH, H 2 O; : NCS, NH3; SO 3 S : 2 ; : CN, CO |
3 və 3-cü komplekslər üçün formalaşma sxemləri aşağıdakı kimi görünür:
|
|
CN = 4 olan komplekslər üçün iki quruluş mümkündür: tetraedr (işdə sp 3-hibridləşmə), məsələn, 2 və düz kvadrat (halda dsp 2 hibridləşmə), məsələn, 2 .
17.5. Kompleks birləşmələrin kimyəvi xassələri
Kompleks birləşmələr üçün, ilk növbədə, eyni siniflərin adi birləşmələri (duzlar, turşular, əsaslar) üçün eyni xüsusiyyətlər xarakterikdir.
Əgər birləşmə turşudursa, o, güclü turşudur, əsasdırsa, əsas güclüdür. Kompleks birləşmələrin bu xassələri yalnız H 3 O və ya OH ionlarının olması ilə müəyyən edilir. Bundan əlavə, mürəkkəb turşular, əsaslar və duzlar adi mübadilə reaksiyalarına daxil olur, məsələn:
SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + Cl 2
FeCl 3 + K 4 = Fe 4 3 + 3KCl
Bu reaksiyaların sonuncusu kimi istifadə olunur keyfiyyət reaksiyası Fe 3 ionlarına. Nəticədə yaranan ultramarin həll olunmayan maddə "prussiya mavisi" adlanır [sistemli adı dəmir(III)-kalium heksasiyanoferrat(II)].
Bundan əlavə, kompleks hissəcik özü reaksiyaya girə bilər və nə qədər aktiv olsa, bir o qədər az dayanıqlıdır. Adətən bunlar məhlulda baş verən liqand əvəzetmə reaksiyalarıdır, məsələn:
2 + 4NH 3 \u003d 2 + 4H 2 O,
kimi turşu-əsas reaksiyaları kimi
2 + 2H 3 O = + 2H 2 O
2 + 2OH = + 2H 2 O
Bu reaksiyalarda əmələ gəlir, təcrid olunduqdan və qurudulduqdan sonra sink hidroksidinə çevrilir:
Zn(OH) 2 + 2H 2 O
Sonuncu reaksiya mürəkkəb birləşmənin parçalanmasının ən sadə nümunəsidir. Bu vəziyyətdə otaq temperaturunda işləyir. Digər kompleks birləşmələr qızdırıldıqda parçalanır, məsələn:
SO4. H 2 O \u003d CuSO 4 + 4NH 3 + H 2 O (300 o C-dən yuxarı)
4K 3 \u003d 12KNO 2 + 4CoO + 4NO + 8NO 2 (200 o C-dən yuxarı)
K 2 \u003d K 2 ZnO 2 + 2H 2 O (100 o C-dən yuxarı)
Bir liqand əvəzetmə reaksiyasının mümkünlüyünü qiymətləndirmək üçün daha güclü ligandların daha zəif olanları daxili sferadan sıxışdırdığına əsaslanaraq, spektrokimyəvi sıra istifadə edilə bilər.
17.6. Kompleks birləşmələrin izomeriyası
Kompleks birləşmələrin izomerliyi əlaqəlidir
1) liqandların və xarici sfera hissəciklərinin mümkün müxtəlif düzülüşü ilə,
2) ən mürəkkəb hissəciyin fərqli quruluşu ilə.
Birinci qrupa daxildir nəmlənmiş(ümumiyyətlə solvat) Və ionlaşma izomerizm, ikinciyə - məkan Və optik.
Hidrat izomerizmi kompleks birləşmənin xarici və daxili sferalarında su molekullarının müxtəlif paylanması ehtimalı ilə əlaqələndirilir, məsələn: (qırmızı-qəhvəyi rəng) və Br 2 (mavi rəng).
İonlaşma izomerizmi xarici və daxili sferalarda ionların müxtəlif paylanması ehtimalı ilə əlaqələndirilir, məsələn: SO 4 (bənövşəyi) və Br (qırmızı). Bu birləşmələrdən birincisi barium xlorid məhlulu ilə, ikincisi isə gümüş nitrat məhlulu ilə reaksiya verən çöküntü əmələ gətirir.
Fəza (həndəsi) izomerizm, başqa cür cis-trans izomerizm adlanır, kvadrat və oktaedral komplekslər üçün xarakterikdir (tetraedral olanlar üçün mümkün deyil). Misal: cis-trans kvadrat kompleks izomeriyası
Optik (güzgü) izomerizm mahiyyətcə üzvi kimyada optik izomerizmdən fərqlənmir və tetraedral və oktaedral komplekslər üçün xarakterikdir (kvadrat olanlar üçün mümkün deyil).
