КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАР
Комплексті қосылыстардың құрылысын координациялық химия негізінде қарастырады. Комплексті қосылыстар молекулалары ішкі және сыртқы сферадан тұрады. Ішкі сферада комплекс түзуші ион немесе орталық атом және оны қоршаған топтар – лигандалар орналасады.
NH3 F
| |
[H3N - Cu – NH3]SO4 ; K[ F- В –F]
| |
NH3 F
Орталық атом ролін көбінесе, өтпелі d – элементтері атқарады. Ал лигандалар қышқыл қалдықтары, бейтарап су, аммиак немесе басқа да молекулалар тобы т.б. бола алады.
К3[Fe(CN)6]
Координациялық саны – 6-ға тең;
Лиганда ретінде цианид ионы – CN-;
Комплекс түзуші ион – Ғе;
Калий сыртқы сфераны құрайды;
Орталық атоммен байланған лигандалардың жалпы санын координациялық сан деп атайды.
Кесте 1
Координациялық сан
|
Комплекс түзуші
|
2
|
Ag+, Cu+
|
4
|
Cu2+, Zn2+, Hg2+, B3+, Al3+, Pt2+
|
6
|
Fe2+, Fe3+, Co3+, Pt4+, Cr3+, Al3+, Zn2+, Ni2+
|
Комплекс түзу бастапқы заттардың қасиеттерін қатты өзгертеді. Мысалы, әлсіз негіз мыс гидроксиді аммиакпен әрекеттесіп, күшті комплекс негіз [Cu(NH3)4](OH)2 түзеді:
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
Күші орташа балқытқыш қышқыл бор фторидімен әрекеттесіп, күшті комплексті қышқыл Н[BF4] түзеді:
BF3 + HF → H[BF4]
Комплекс түзу кезіндегі орталық атом мен лигандалардың қасиеттерінің өзгеруі олардың өзара әсеріне байланысты.
Комплексті қосылыстар сатылып диссоциацияланады: алдымен сыртқы және ішкі сфераға, сосын ішкі сфера өз ішінде комплекс түзуші ион мен лигандаларға:
Мысалы:
K3[Fe(CN)6] ↔ 3K+ + [Fe(CN)6]3-
[Fe(CN)6]3- ↔ Fe3+ + 6CN-.
Комплексті иондарды сипаттайтын шаманы тұрақсыздық константасы деп атайды:
Ктұрақсыздық =
Тұрақсыздық константасының мәні неғұрлым үлкен болса, комплекс соғұрлым тұрақсыздық.
Комплекстердің бір-біріне ауысуы ерітіндіде, әлсіз электролит болатын, тұрақтырақ комплексті ион түзілгенде ғана мүмкін болады. Мысалы, КCN ерітіндісін [Ag(NH3)2]Cl ерітіндісіне қосқанда, соңғысы бұзылып, [Ag(CN)2]- комплексті ионы бар жаңа қосылыс түзіледі, өйткені ол [Ag(NH3)2]+ ионынан тұрақтырақ (Ктұрақсыздық ([Ag(CN)2]-)=1*10-21 < Kтұрақсыздық([Ag(NH3)2]+) = 6,8*10-8).
Реакция төмендегі теңдеу бойынша жүреді:
[Ag(NH3)2]Cl + 2KCN → K[Ag(CN)2] + KCl + 2NH3
Комплексті тұздарға қос тұздар жатады, мысалы: калий алюминий ашудасы КAl(SO4)2 * 12H2O немесе K[Al(SO4)2]*12H2O. Оларды өте тұрақсыз комплексті қосылыстар ретінде қарастыру дұрыстырақ болады.
Комплексті қосылыстарға көптеген изомерия түрлері тән. Олардың ішінде негізгілерінің бірі-гидраттық изомерия. Гидраттық изомерияға құрамы CrCl3*6H2O қосылысы мысал бола алады. Күлгін түсті тұз молекуласында барлық алты молекулалары ішкі сферада орналасқан [Cr(OH2)6]Cl3.
Қыздыру кезінде су молекулалары біртіңдеп ішкі сфераны босатып, хлорид-иондарына орын босатады. Нәтижесінде келесідей комплексті иондар түзіледі: [Cr(OH2)5Cl]Cl2 * H2O – ашық-жасыл түсті, [Cr(OH2)4Cl2]Cl*2H2O – қою-қоңыр түсті.
Орталық атом мен лиганда арасында донорлы-акцепторлы механизммен түзілетін ковалентті байланыс болады.
Мысалы, [Ag(NH3)2]+ комплексті ионында Ag+ ионы екі NH3 молекуласын донорлы-акцепторлы механизммен түзілетін екі σ-байланыс арқылы координациялайды. (NH3 молекулалары жұбының доноры, ал Ag+ акцептор).
4р
Ag 4s
4p
Ag+ 4s
σ – байланысының түзілуі күміс атомындағы sp – гибридизация нәтижесінде жүреді, ондағы валенттік бұрыш 1800.
Кесте 18
Координациялық сан
|
Гибридтелу типі
|
Кеңістік конфигурация
|
2
|
Sp
|
Сызықтық
|
4
|
Sp3
|
Тетраэдрлі
|
6
|
Sp3d2
|
Октаэдрлі
|
Координациялық сан орталық атом мен лигандалар арасындағы σ- байланыстар санымен белгіленеді.
Достарыңызбен бөлісу: |