ترکیبات کمپلکسی و ویژگی های انها

کمپلکس

اهمیت ترکیبات کمپلکسی

ترکیبات کئوردیناسیونی که انها را کمپلکس ها نیز می نامند،نقش مهمی در پیشبرد صنایع شیمیایی و حیات ایفا می کنند.

تحقیقات زیگلر و ناتا (برندگان جایزه نوبل شیمی 1963) سبب توسعه پلیمر شدن اتیلن در فشار پایین گردیده است.

کاتالیزور زیگلر-ناتا برای پلیمر شدن،کمپلکسی از فلزهای تیتانیم و الومینیوم است.اهمیت کمپلکس های فلزی وقتی روشن می شود 

که پی ببریم کلروفیل که برای سنتز در گیاهان حیاتی می باشد،کمپلکسی از منیزیم است.

هموگلوبین که اکسیژن را به سلول های حیوانی می رساند،کمپلکسی از اهن است…

ترکیبات کئوردیناسیون به عنوان کاتالیزور در فرایندهای شیمیایی استفاده می شود.

تشکیل کمپلکس های فلزی  اغلب با تغییر های بسیار قابل توجهی در رنگ همراه است.مثلا از محلول CoCl2 به عنوان جوهر نامرئی استفاده میشود.

انچه با این محلول روی کاغذ نوشته شود تا وقتی که کاغذ حرارت داده نشود،نامرئی است.در اثر گرمارنگ ابی ظاهر می شود

که به تدریج ناپایدار می گردد. تعادل زیر موجب ظهور رنگ می شود:

Co(H2O)6 ======Co[Cocl4] +12H2O

ترکیبات کئوردیناسیونی یا کمپلکسی

ترکیباتی از عناصر واسطه که در انها پیوندهای کئوردینه یا داتیو وجود داشته باشند را ترکیبات کئوردیناسیونی یا

کمپلکسی می گویند(معمولا بیش ا یک پیوند داتیو).

درپیوند کوالانسی ساده دو الکترونی که بین دو اتم تشکیل می شود از هر اتم یک الکترون به اشتراک می گذارد.

مانند مولکول های H-H،H-Cl وBr-F.در پیوند کوالانسی،اگر هر دو الکترون اشتراکی بین ان دو به وسیله یک اتم

خواندن بیشتر  اشنایی با روش الکتروگراویمتری

(غالبا انیون تک اتمی و یا یک اتم از یک گروه چند اتمی)تامین شود،انگاه چنین پیوند کوالانسی را پیوند داتیو ، یک جانبه و یا کئوردینه می گویند.

تشکیل پیوند داتیو یک نوع واکنش اسید و باز لوئیس است.هر ماده ای که در تشکیل پیوند کوالانسی ،الکترون بپذیرد اسید لوئیس است و

هر ترکیبی الکترون اهدا کند باز لوئیس می گویند.

در ترکیبات عناصر واسطه بیش از یک پیوند داتیو وجود دارد.در تشکیل ترکیبات کئوردیناسیونی،بازهای لوئیس که الکترون

به اتم یا یون های عناصر واسطه می دهند را لیگاند نیز می گویند.

تعداد لیگانده یا تعداد پیوندهای داتیو در اطراف اتم مرکزی را عدد کئوردیناسیون می نامند. مثلا در ترکیب کمپلکسی زیر

NH3 لیگاند ،یون مس دوبار مثبت ام مرکزی و عدد کئوردیناسیون 4 می باد و همچنین بار کمپلکس دو بار مثبت می باشد زیرا مولکول امونیاک بدون بار می باشد.

2+[Cu(NH3)4]

تئوری های ترکیبات کمپلکسی


نظریه زنجیره ای بلومسترند و جرگنسن

اولین نظریه ای که در ارتباط با ترکیبات کئوردیناسیونی ارائه شد به نظریه زنجیره ای معروف است.

این نظریه توسط بلومسترند استاد شیمی دانشگاه Lund سوئد و شاگردش جرگنسن که بعدها استاد دانشگاه  کپنهاگن شد،ارائه گردید.

انها برای پیشنهاد خود از الگوی ترکیبات آلی به این صورت استفاده کردند:”همان طوری که زنجیره های کربنی  موجب تشکیل  ترکیبات آلی می شوند،

در تشکیل ترکیبات کئوردیناسیونی نیز مولکول ها به صورت زنجیروار در کنار هم قرار می گیرند”.انها همچنین پیشنهاد کردند

که در کمپلکس های کبالت(ˡˡˡ) فقط

برقراری  هس پیوند با کبالت امکان پذیر است و برای ترکیبی با فرمول  CoCl3.6NH3
باید امونیاک ها به صورت زنجیر در کنار هم قرار بگیرند.

خواندن بیشتر  کاربردهای هیدروژن

انها همچنین برای ارائه ساختار مناسب نیاز به شواهد تجربیمیز داشته اند که در این مورد  از رسانایی الکتریکی

و رسوب سنجی هم بهره گرفتند.

نظریه کئوردیناسیون ورنر

نظریه بعدی که ارائه شد و تا اندازه ای نقایص قبلی را بر طرف کرد،نظریه کئوردیناسیون ورنر است.درک کنونی ما از ماهیت کمپلکس ها

مدیون تفکر استادانه آلفرد ورنر استاد شیمی دانشگاه زوریخ سوئیس و برنده نوبل 1913 می باشد.اودر سال 1893 که فقط 26سال داشت

نظریه خود را به صورت زیر ارائه کرد:

  • بیتشر عناصر دو نوع والانس یا ظرفیت دارند،والانس اولی که در اصطلاح امروزی با مفهوم عدد اکسایش و والانس دوم که با
  • عدد کئوردیناسیون مطابقت می کند.
  • هر عنصر تمایل دارد از هر دو والانس خود در ترکیب استفاده کند.
  • والانس دوم بسوی موقعیت های ثابتی در فضا جهت یابی می شود به عبارت دیگر،شکل فضایی کمپلکس را مشخص می کند.

طبق نظریه ورنر کبالت در کمپلکس ها دارای ظرفیت اولیه با عدد اکسایش 3 و ظرفیت ثانویه یا عد کئوردیناسون 6 می باشد،که از رفتارهای تجربی ان بدست امده است.

به این ترتیب برای ترکیب CoCl3.6NH3

سه یون کلرید والانس اولیه کبالت را پر میکنند در حالی که 6 مولکول امونیاک ظرفیت ثانویه ان را تکمیل می کنند.

یونهایی که بار منفی  دارند و می توانند بار یون فلزی را خنثی کنند،والانس اولی یون فلزی را مورد استفاده قرار می دهند

در حالی که لیگاندها،والانس ثانویه یون فلزی را تکمیل می کنند.ورنر والانس اولیه را به صورت نقطه چین و والانس ثانویه

را به صورت خط پر در ساختار کمپلکس نشاد می دادبنابراین ساختار پیشنهادی او برای ترکیب بالا به صورت زیر است

ساختار کمپلکس کبالت کلرید شش ابه
کلرها با نقطه چین وصل شدند

لیگاندها در فضای قشر داخلی اتم مرکزی قرار می گیرند و با ان اتصال یا پیوند داتیو ایجاد می کنند و شکل هندسی کمپلکس

خواندن بیشتر  پروتون

را تعیین می کنند در حالی که انیون ها در فضای قشر خارجی اتم مرکزی جهت خنثی نگه داشتن بار ترکیب قرار می گیرند.

در این ترکیب 6 مولکول امونیاک به همراه اتم مرکزی کبالت ساختار هشت وجهی منتظم را تشکیل می دهند.

به این ترتیب والانس اولی فضای قشر خارجی و والانس قشر دوم فضای کئوردیناسیون داخلی ترکیب را مشخص می کنند.بر این اساس ترکیب مربوطه

به صورت زیر فرمول بندی می شود که در ان 6 مولکول امونیاک که در قشر داخلی  با اتم مرکزی پیوند داتیو داشته  به همراه اتم مرکزی

در داخل کروشه قرار گرفته و سه یون کلرید  که در قشر خارجی  قرار دارند در بیرون کروشه گذاشته می شوند.

                                                                  [Co(NH3)6]Cl3

کتاب های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *