Олданбалы химия кафедрасы

Комплекстік қосылыстардың құрылымы

Координациялық теория бойынша комплексті қосылыста орталық орын алып тұрған ион, не атом комплекс түзушідеп аталады. Мысалы, мына қосылыстар CuSО₄· 4NH₃ не PtCl₄· 2KCl комплексті қосылыстар болады. Бұлардағы [Cu(NH₃)₄]SО₄, K₂[Pt(Cl)₆] мыс жене платина иондары комплекс түзуші.

Комплекс түзушінің айналасына, соның әcepi жететіндей жақындатқанда жиналған, яғни координацияланған иондарды, не молекулаларды лигандтар (ligare - байланыстыру), аддендтер деп атайды. Міне, осылар (комплекс түзуші мен лигандтар) бірігіп, комплексті қосылыстардың ішкі сферасын құрайды.

 Ішкі сфераға араласпай қалған иондар комплекс түзушіден алысырақ орналасады, олар комплексті қосылыстың сыртқы сферасын құрайды. Комплексті қосылыстарды жазғанда олардың ішкі және сыртқы сфераларын айырып көрсету үшін ішкі сфераны жоғарыда айтқандай квадрат жақшаға алады. Мысалы,

[Pt(NH₃)₄Cl₂], [NH₄]C1, [Pt(NH₃)₂Cl₂] т.б.

Мысалы K₄[Fe(CN)₆]

Орталық атом Fe2+

Координациялық сан – 6

Лигандалар - 6 CN

Ішкі координациялық сфера - [Fe(CN)₆]4-

Сыртқы координациялық сфера 4К+

1. Комплексті қосылыстардың атауын тұздардың атауымен салыстыруға болады.Мысалы, тұздарды атағанда әуелі анион, содан соң катион аталады. Сол сияқты [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ комплексті қосылысты атағанда бірінші Сl^- ионнан бастау керек.

2. Комплексті ионды не комплексті молекуланы атағандаәуелі лигандтар аталады. Мысалы, [Co(NH₃)₅Cl]²⁺ ионы пентаамминхлорокобальт (III),әуелі аммиакты лигандтар, содан кейін хлоридті, ең соңынан металл аталады, бірақ комплекстің формуласын жазғанда, бірінші металл көрсетіледі.

3. Лиганд анион болса, «о» деген жалғау жалғанады,ал бейтарап лигандтар молекулалар сияқты аталады. Ерекше аталатыңдар: Н₂О (аква) және NH₃ (аммин). Сонымен комплексті қосылыс [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ аталуына "хлоро" және "аммин" лигандтары кіреді.

1. Лигандтардың әpбip түрінің саны (егер бірден көп болса) грек сандарымен қосымша көрсетіледі (ди-, три-, тетра-, пента- жене гекса, т.б).

2. Аниондық комплекстерде анионның атына — am жалғауыжалғанады.

Мысалы, K₄[Fe(CN)₆] қосылысындағы анион гексацианоферрат (П) деп аталады. Әдетте — am жалғауы анионның латынша түбіріне жалғанады.

3. Металдың тотығу дәрежесі рим саныменжақшаның ішінe алынып, металдың атынан кейін жазылады. Мысалы, [Co(NH₃)₅Cl]²⁺ қосылысында кобальттың тотығу дәрежесі +3 екені рим саны IIIарқылы көрсетіледі.

Комплекс толық аталғанда алдымен катион, одан кейін анион аталады. Мысалдар:

[Co(NH₃)₆]Cl₃ - гексаамминкобальт (III) хлориді

Комплексті қосылыстардың диссоциациясы

Біріншілік диссоциация – күшті электролит тәріздес, яғни комплексті ионға және сыртқы координациялық сфераға диссоциацияланады

[Ag(NH3)2]Cl ----- [Ag(NH3)2]⁺ + Cl^-

Екіншілік диссоция – әлсіз электролит тәріздес диссоциацияланады, бұл жағдайда ішкі сфера лигандалары ыдырайды:

[Ag(NH3)2]⁺ ----- Ag⁺ + 2 NH3

Комплексті қосылыстардың тұрақсыздық константасы – комплексті бөлшектің ерітіндіде диссоциациялануға қабілеттілігінің сандық сипаттамасы. Тұрақтылық константасы – тұрақсыздық константасына кері шама

Кешен түзуші ретінде метал иондары:

К₃ [АI(OH)₆] қосылысында координациялық сан 6-ға тең.

Кешенді ионның заряды сыртқы сфераның қарама-қарсы таңбамен алынған зарядына тең. Егер сыртқы сфераның заряды көрсетілмеген болса, онда кешенді ионның заряды ішкі сфераның құрамына кіретін иондардың алгебралық қосындысы ретінде есептеледі. Мысалы, кешенді ионының заряды 3+0+0-1=+2.

Кешенді қосылыстар кешенді ионның зарядына байланысты да, лигандтар сипатына байланысты да топтарға бөлінеді. Ішкі сфераның зарядына байланысты

Лигандтардың сипатына байланысты кешенді қосылыстар:

а) лигандтары қышқыл аниондары болып келетін, ацидо-кешендер, мысалы  ;

б) лигандтар гидроксил тобы болатын, гидроксо-кешендер, мысалы;  ;

в) лигандтары аммиак болатын, аммиактар (амино-кешендер), мысалы;  ;

г) лигандтары су болатын, аква кешендер, мысалы; 

Зат еритін болғандықтан, оның су ертіндісіндегі диссоциациялану теңдеуін жазуға болады:

 

 .

 

Сыртқы сферада үш Cl  ионы болғандықтан кешенді ионның заряды +3-ке тең. Хром ионының заряды +3-ке тең. Cr³⁺ ионының координациялық саны 6-ға тең. ионы әлсіз электролит ретінде қайтымды түрде екінші сатымен диссоциацияланады:

Бұл процесс қайтымды болғандықтан ол үшін тепе-теңдік тұрақтысын жазуға болады:

Кешенді ионның диссоциациялануының тепе-теңдік тұрақтысын осы кешенді ионның беріксіздік тұрақтысы (Kб) деп атайды. Kб-ның мәні неғұрлым аз болса, солғұрлым кешенді ион берік болады.