Кешенді қосылыстар, координациялық теория

Д.И.Менделеев пен В.А Каблуковтың ерітінділер жайындағы теориясы бойынша иондар сулы ерітіндіде гидратталған күйде жүреді. Егер натрий хлориді ерітіндісін қарастырсақ, онда Na⁺ ионын судағы ерітіндіде 6 моль су қоршап жүре алады. [Na(H₂O)₆]⁺, Cu²⁺ ионы аммиактағы ерітіндісінде 4 моль аммиак қоршайды – [Cu(NH₃)₄]²⁺ болады. Мұндай күрделі бейорганикалық қосылыстардың құрамы мен құрылысын валенттіліктің классикалық теориясы арқылы түсіндіруге келмейді. Бұл қосылыстарға былай анықтама беруге болады:

Бейтарап молекулаларды не иондарды қосып алып, кристалл тор түйіндерінде және ерітіндіде де жүре алатын иондарды кешенді деп, ал құрамында осындай иондары бар қосылыстарды кешенді қосылыстар деп атайды.

Кешенді қосылыстар құрылысы және қасиеттерін 1893 жылы швейцария ғалымы, Нобель сыйлығының лауреаты А. Вернер ұсынған координациялық теория түсіндіреді.

Бұл теорияның негізгі қағидалары төмендегідей:

1. 
   Кешенді қосылыстарда бір ион не атом орталықтан орын алады, оны кешен түзуші деп атайды.
   

б) Орталық ион (атом) лигандтармен бірге кешенді қосылыстың ішкі координациялық сферасын құрады, оны квадрат жақшаға алып жазады.

в) Кешен түзішумен байланысқан бөлшектердің жалпы санын координациялық сан деп атайды, оның сан мәні көп жағдайда 2, 4, 6, 8, болады.

г) Орталық ионнан едәуір қашықтықта орналасқан иондар кешенді қосылыстың сыртқы сферасын құрады.

д) Орталық ионның (атом) өзінің айналасындағы бөлшектерімен байланыс беріктілігі әртүрлі болады.

А.Вернердің координациялық теориясын орыс ғалымдары Л.А.Чугаев, И.Л.Черняев, А.А.Гринберг т.б. ғалымдар толықтырды.

Кешенді қосылыстардың құрылысын төмендегідей сызбанұсқамен көрсетуге болады:

[NH₄]Cl [Cu(NH₃)₄]SO₄

N^-3 – комплекс түзуші Сu²⁺ – комплекс түзуші

[NH₄]⁺ – ішкі сфера NH₃ – лиганд

Cl^- – сыртқы сфера [Cu(NH₃)₄]²⁺ – ішкі сфера

Координациялық сан – 4 SO₄^2- – сыртқы сфера

координациялық саны – 4

1. 
   Оң зарядты иондар (көбінде қосымша топша металдарының иондары).
   

2. 
   Теріс зарядты иондар:
   

3. 
   Бейтарап атомдар:
   

1. 
   теріс тотығу дәрежесін көрсететін иондар: Cl^-, OH^-, CN^-, NO₃^-, Br^-
   
2. 
   полярлы молекулалар: H₂O, NH₃, CO, NO, N₂H₄, μ ≠ 0
   
3. 
   полярсыз, бірақ оңай поляризацияланатын молекулалар:
   

Кешен түзуші жанынан лигандтардың алатын орнының санына байланысты оларды бір дентантты: J^-, Cl^-, OH^-, NH₃^-, т.т. және көп дентантты: SO₄^2-, CO₃^2-, PO₄^3- деп бөледі.

Ag(NH₃)₂Cl [Co(NH₃)₄CO₃]

Координациялық сан кешен түзуші ионның

а) зарядына:

ә) лиганд зарядына:

б) орталық ион мен лиганд радиустарының арақатынасына тәуелді.