Sərbəst iş. Mövzu 1: TƏRKİB VƏ XASSƏLƏRİNƏ GÖRƏ KOMPLEKS BİRLƏŞMƏLƏRİN TƏSNİFATI

Transcription

1 Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Sumqayıt Dövlət Universiteti Kafedra: Ümumi və qeyri üzvi kimya Fakültə: Kimya və biologiya Ixtisas: Kimya müəllimliyi Qrup: 361 Kurs: I Tələbə: Nağıyeva İradə Sərbəst iş Mövzu 1: TƏRKİB VƏ XASSƏLƏRİNƏ GÖRƏ KOMPLEKS BİRLƏŞMƏLƏRİN TƏSNİFATI Kompleks birləşmələr Kompleks birləşmələrin növləri Kompleks birləşmələrin təsnifatı Kompleks birləşmələrin izomerliyi

2 TƏRKİB VƏ XASSƏLƏRİNƏ GÖRƏ KOMPLEKS BİRLƏŞMƏLƏRİN TƏSNİFATI Məlumdur ki, binar birləşmələr qarşılıqlı təsirdə olan atomların elektromənfiliklərinin qiymətindən asılı olaraq ya ion, ya da kovalent rabitə hesabına əmələ gəlir. Bir sıra birləşmələrin əmələ gəlməsini isə ion və ya kovalent rabitə hesabına yaranan birləşmələrdən fərqli olaraq, klassik valentlik nəzəriyyəsinə əsasən izah etmək olar. Belə birləşmələrə kompleks birləşmələr deyilir. Əmələgəlmə mexanizminə görə elə birləşmələrə kompleks birləşmə deyilir ki, onun tərkibində olan kovalent rabitələrin heç olmazsa biri donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gəsin. Kompleks birləşmələrin sadə malekullardan əmələ gəlməsi mexanizmi yeni elektron cütlərinin yaranması ilə bağlı deyildir. Belə malekulların bir-biri ilə birləşməsi onlardan birinin tərkibinə daxil olan element atomunun istifadə olunmamış elektron cütü və digərinin boş orbitalı hesabına baş verir və ya bir malekulun digər malekul ilə yenidən qruplaşması nəticəsində mümkün olur 4KCN+Fe(CN) 2 =K 4 [Fe(CN) 6 ] 2HCl+PtCl 4 =H 2 [PtCl 6 ] 2KCl+MgCl 2 =K 2 [MgCl 4 ] Kompleks birləşmələrin elektroneytral malekullardan əmələ gəməsi, onların quruluş və xassələri ilk dəfə 1893-cü ildə isveçrə alimi A.Verner tərəfindən öyrənilmişdir. Onun yaratdığı kordinasiya nəzəriyyəsinə görə atomlar kimyəvi reaksiyalarda əsas valentlikdən başqa, əlavə valentlikləri ilə də qarşılıqlı təsirdə ola bilər. Vernerə görə, K 4 [Fe(CN) 6 ] kompleks birləşməsinin quruluşu aşağıdakı kimi göstərilir (formulda bütöv cizgilərlə əsas valentlik, qırıq xətlərlə əlavə valentlik göstərilmişdir ). CN -4 K CN CN K Fe +4 K CN CN K CN Kompleks birləşmələrdə özünə əks işarəli ion və ya neytral malekul birləşdirən iona kompleks əmələtirici ion deyilir. Belə ion, adətən, müsbət yüklü

3 olur. Mənfi yüklü kompleks əmələgətirici ionlara isə az təsadüf olunur. Məsələn, [OH 3 ] +, [NH 4 ] + və [PH 4 ] + kompleks ionlarında kompleks əmələgətiricilər (oksigen, azot və fosfor) mənfi oksidləşmə dərəcəsinə malikdir. Kompleks əmələgətirici iona birləşmiş əks işarəli ion və ya neytral malekullar liqand adlanır. Liqandlar müsbət, mənfi və neytral hissəciklərdən ibarət ola bilər. Aşağıda göstərilən ion və neytral molekullar ən çox təsadüf edilən liqandlar sırasına daxildir. Neytral malekullar CO-karbonil NH 3 -ammin H 2 O- akvo NO-nitrozil İonlar F - -flüoro Cl - -xloro OH - -hidrokso CN - -siano CNS - -radona - NO 2 -nitro O -2 okso Kompleks birləşmələrin tərkibi, quruluşu və xassələri çox müxtəlif olur. Buna görə də onların təsnifatı müxtəlif əlamətlərə əsasən də verilə bilər. Kompleks birləşmələrin aşağıdakı növləri var. 1. Ammiakatlar. Belə komplekslərdə liqandlar ammonyak molekullarından ibarət olur. 2. Akvokomplekslər. Liqandlar su moleklulları olduqda kompleks birləşmələr akvokomplekslər adlanır. 3. Asidokomplekslər. Belə komplekslərdə liqandlar müxtəlif anionlardan ibarət olur. 4. Tsiklik və ya helat komplekslər. Eyni liqandda iki və daha çox donor olduqda, kompleks birləşmə helat adlanır. Bunlara daxili komplekslər də deyilir. Daxili sferanın yükünün xarakterinə görə kompleks birləşmələr dörd qrupa ayrılır: 1. Kation komplekslər; 2. Anion komplekslər; 3. Neytral komplekslər; 4. Helatlar. 1. Kation kompleks birləşmələrdə daxili sfera müsbət yüklü olur. Həmin kation müsbət yüklü kompleks əmələgətiricilərdən və polyar malekullu

4 liqandlardan təşkil olunur. Məsələn, akva komplekslər və amminatlar kation komplekslərdir. Liqandları yalnız H 2 O-dan ibarət olan komplekslər akva komplekslər və ya hidratlar adlanır. [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 ; [Cu(H 2 O) 4 ]SO 4 ; [Fe(H 2 O) 6 ]SO 4 və başqaları akva komplekslərə misal ola bilər. Liqandları NH 3 -dən təşkil olunmuş komplekslər aminatlar ( və ya ammin komplekslər ) adlanır. Məsələn, [Zn(NH 3 ) 4 ]SO 4 ; [Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2. Bir sıra kation komplekslərdə molekulyar liqandlardan başqa. Anion liqandlar da ola bilər. Lakin bu halda anionların yüklərinin ədədi cəmi kompleks əmələgətiricinin oksidləşmə dərəcəsindən kiçik olmalıdır. Məsələn, xromun kompleksdə [Cr +3 (H 2 O) 4 Cl 2- ]Cl - neytral H 2 O molekulundan və Cl - anionundan ibarət liqandlar vardır. Belə müxtəlif liqandı birləşmələr qarışıq komplekslər adlanır. 2. Anion kompleks birləşmələrdə daxili sfera mənfi yüklü olur. Bu növ kompleks birləşmələrdə kompleks əmələgətirici həm müsbət metal, həm də müsbət qeyri-metal ionları ola bilər. Liqandlar isə, bir qayda olaraq, anionlardan ibarət olur. Məsələn, K 3 [AlF 6 ], K 4 [Fe(CN) 6 ], Na 3 [Al(OH) 6 ], Na 2 [Zn(OH) 4 ], K 2 [HgJ 4 ] və s. Liqandları turşu ionu olan (F -, CN -, NO 2-, SO 4 - və s.) kompleks birləşmələr asidokomplekslər, liqandları hidroksil qruplarından təşkil olunan kompleks birləşmələr isə hidrokso komplekslər adlanır. Müsbət yüklü qeyri-metal atomu kompleks əmələgətirici olduqda, anion kompleksinin əmələ gəlməsi üçün liqandın elektromənfiliyi mərkəzi atomkundan yüksək olmalıdır. Məsələn, K[BF 4 ]; K 3 [PO 4 ]; K[PF 6 ]; K 3 [PS 4 ] və s. Liqandları oksigen atomundan ibarət olan kompleks birləşmələr oksokomplekslər adlanır. Oksigenli turşular və onların duzları oksokomplekslərə aiddir (H 2 SO 4, HNO 3, Na 2 SO 4, K 3 PO 4 və s.). Anion komplekslərin əmələ gəlməsi üçün liqandların mənfi yükləri cəminin ədədi qiyməti kompleks əmələgətiricinin oksidləşmə dərəcəsinin mütləq qiymətindən böyük olmalıdır. 3. Neytral kompleks birləşmələr bir sferalı komplekslərdir. Liqandların yüklərinin cəmi, kompleks əmələgətiricinin yükünə qiymətcə bərabər, işarəcə əks olduqda elektroneytral kompleks əmələ gəlir. Belə komplekslər həm yüksüz, həm də yüklü liqandlar və kompleks əmələgətiricilərdən təşkil oluna bilər. Aşağdakı kompleks birləşmələr neytral komplekslərə misal ola bilər.

5 ( NH 3 ) 2 Pt + 4 Cl 4 ; ( NH 3 ) 3 0 Co +3 ( NO 2 ) 3 ; Fe +2 (C 5 H 5 ) 2 ; [ 0 0 (CO ) 4 ] 0 ; [Fe 0 0 (C 5 H 8 ) 2 ] 0 ; [ Fe 0 0 (CO ) 5 ] 0. Neytral kompleks birləşmələrin məhlulları elektrik cərəyanını keçirmir və onlar qeyri-elektrolitlər hesab olunur. Deməli, neytral komplekslər anion və kation komplekslərdən fərqli olaraq, xarici və daxili sfera halında ionlara ayrılmır. 4. Helat kompleks birləşmələr polidentant liqandların kompleks əmələgətirici ətrafında koordinasiyadan əmələ gəlir ( helat yunanca kəlbətin, qamaq deməkdir ). belə komplekslərdə liqandlar kompleks əmələgətiricilə həlqə ( qapalı zəncir ) yaradaraq onu hər tərəfdən sanki qarmaqlayır. Məsələn, metallar amin turşularla, diaminlərlə və digər çox funksiyalı birləşmələrlə helat komplekslər əmələ gətirir. Aminsirkə turşusu ilə mis-(ii)_hidroksidə təsir etdikdə helat kompleksi əmələ gəlir: OC O :NH 2 CH 2 Cu(OH) 2 +2H 2 NCH 2 COOH Cu H 2 O H 2 C H 2 N: O CO Belə Komplekslər daha davamlı olur. Mis qlisinat Kompleks birləşmələr üçün izomerlik hadisəsi də xarakterikdir. Bunlardan aşağdakıları göstərmək olar. 1. Həndəsi izomerlik kompleks əmələ gətirici iona nisbətən liqandların fəzada vəziyyəti ilə müəyyən olunur. [ Pt( NH 3 ) 2 Cl 4 ] 2. Optik izomerlik bu izomerlik assimmetrik yəni heş bir simmetriya müstəvisi olmayan (iki bərabər hissəyə bölünə bilməyən) molekullarda müşahidə olunur. [СoClNH 3 E n 2 ]Cl 2 E n etilendiamindir NH 2 (CH 2 ) NH 2 3. Hidrat izomerliyi kompleks bir-lərin daxili və xarici sferasında su molekullarının müxtəlif cür paylanması ilə izah edilir.

6 I [Cr ( H 2 O ) 6 ]Cl 3 II [Cr ( H 2 O) 5 Cl ]Cl 2 H 2 O III [Cr ( H 2 O) 4 Cl 2 ]Cl 2H 2 O 4. İon izomerliyi daxili və xarici sferada ionların müxtəlif cür paylanması nət-də yaranır. I [ Pt( NH 3 ) 4 Br 2 ]Cl 2 II [ Pt( NH 3 ) 4 Cl 2 ] Br 2 5. Duz izomerliyi liqand və kompleksəmələgətiricinin tərkibə daxil olan atomların vasitəsilə rabitə yaratdığı hallarda müşahidə edilir. 1) [CoNO 2 ( NH 3 ) 5 ]Cl 5 2) [CoONO(NH 3 ) 5] Cl 2 sarı qırmızı 1-ci halda Co-N 2-ci halda Co-O rabitəsi mövcuddur. Bəzi kompleks birləşmələrin adları Kompleks birləşmələrin formulu [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 [Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl [Co(NH 3 ) 4 H 2 OBr](NO 3 ) 2 [Fe(H 2 O) 6 ]SO 4 [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 K 2 [PtCl 6 ] K 4 [Fe(CN) 6 ] K 3 [Fe(CN) 6 ] K 2 [HgJ 4 ] Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] K 2 [CuCl 3 ] [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] [Pt(NH 3 ) 2 Cl 4 ] Kompleks birləşmələrin adı Heksaammin kobalt (III)-xlorid Xloropentaammin kobalt (III)-xlorid Dixlorotetraammin kobalt (III)-xlorid Bromoakvotetraammin kobalt (III)-nitrat Heksaakvo dəmir (II)-sulfat Heksaakvo xrom (III)-xlorid Kalium heksaxloro (IV)-platinat Kalium heksasiano (II)-ferrat Kalium heksasiano (III)-ferrat Kalium tetrayodo (II)-merkurat Natrium heksanitro (III)-kobalt Kalium triixloro (I)-kuprat Trixlorotriammin kobalt Tetraxlorodiammin platinat