Komplekse ferbinings: nomenklatuer en klassifikaasje

De grutste en meast ferskaat ûnder it anorganyske materialen is in klasse fan komplekse ferbiningen. Om dit kin wurde taskreaun oan de groep fan organometallic ferbiningen, lykas chlorofyl en hemoglobine. It is dizze konneksjes binne de brêge dy't ferbynt de anorganyske en organyske gemy yn in ienriedigens wittenskip. Ûnskatbere wearde rol yn de ûntwikkeling fan it komplekse materialen kennis op it mêd fan analytysk skiekunde en crystal skiekunde, de stúdzje fan de meast wichtige biologyske prosessen: fotosynteze, ynterne (Ytong) ademhaling.

Yn dit artikel sille wy ûndersykje de struktuer en nomenklatuer fan komplekse stoffen, en ek de basisprinsipes fan har klassifikaasje.

Koördinaasje teory A. Werner

Oan 'e ein fan' e XX ieu Switserske wittenskipper A. Werner bewiisde dat de molekúl yn alle komplekse stof binne ferskate struktueren dy't west hawwe respektivelik termed de sintrale ion, ligands (ligands) en de bûtenste ôfstimming sfear. Dat wy wiene dúdlik klassifikaasje en nomenklatuer fan komplekse ferbiningen, jouwe wy oan dizze begripen yn mear detail. Sa, A. Werner is bewiisd yn 'e oanwêzigens fan ion molecule (meastal posityf belêste), dat nimt in sintrale posysje. Hy waard bekend as de complexing agint, de sintrale ion of atoom. It kin wêze dat yn de buert as neutraal molekulen, neamd ligands, en negatyf laden Erikoislinnut dieltsjes dy't foarmje it ynderlik koördinaasje bol fan it materiaal. Alle oerbleaune dieltsjes dy't hawwe net yngien yn it, foarmje it bûtenste skyl fan de molekúl.

Sa, yn de formule cuprite natrium Na ₂ [Cu (OH) _4], in sintraal koper atoom in oksidaasjetastân +2 en fjouwer gidroksogrupp foarmje de binnenste sfear, wylst natrium ioanen lizze op wat ôfstân fan de sintrale atoom yn 'e uterlike sfear.

Metoaden foar it fêststellen fan it brânpunt formules en nammen fan stoffen

Oant no ta, de teory fan A. Werner is de wichtichste teoretyske basis dêr't bestudearret kompleks kompleksen. Nomenklatuer, dat wol sizze, de nammen fan dizze stoffen wurde bepaald troch de regels fêststeld troch de Ynternasjonale Feriening fan Teoretyske en Applied Chemistry.

Wy jouwe ferskate foarbylden fan formules fan stoffen, wêryn 't de platina complexing atoom - K ₂ [PtCl _6] of molekulen NH ₃ - [Ag (NH _{3) 2]} Cl. Sa die bliken út, de formule kin ôflaat wurde mei help fan de folgjende praktiken: double útwikseling reaksjes, molar conductivity fan oplossings X-ray Diffraktion metoade. Beskôgje dizze metoaden yn detail.

Lykas oanjûn de struktuer fan komplekse platinum ferbinings

Stoffen fan dizze groep wurde karakterisearre troch de oanwêzigens yn it molekúl fan de sintrale platinum atoom. Doe't de COMPOUND PtCl ₄ × 6NH ₃ akte oplossing fan sulver nitrate, dan alle gloar oanwêzich yn it materiaal ferbûn mei de metalen atomen en AgCl foarme wite flokken. Dat betsjut dat alle Erikoislinnut binne gloar yn de bûtenste ôfstimmen bol, wylst it ammoniak molekulen waarden keppele oan it sintrale platina atoom en tegearre mei de binnenste sfear foarme.

It betsjut in koördinaasje COMPOUND fan formule wurdt fêstlein yn dizze foarm: [Pt (NH _{3) 6]} Cl ₄ en neamd platina hexammine chloride. Troch help fan X-ray Diffraktion metoade, de Chemists ferkend en oare komplekse ferbiningen dêr't nomenklatuer sil ynstallearre wurde yn 'e folgjende paragraaf.

It kristallijn ferbiningen fan Chromium

De struktuer fan dizze groep stoffen is identifisearre troch de fysike proses fan X-ray Diffraktion fan de ûnderlizzende X-ray Diffraktion analyse. Oerspyljen troch de crystal lattice, de elektromagnetyske weach ferspraat troch de aksje fan de elektroanen fan de test stof. Dat makket it mooglik hiel sekuer om te bepalen hokker groepen fan atomen binne by lattice websiden. corresponding nomenklatuer fan komplekse ferbinings waard makke nei Chromium befetsjende kristallen. Foarbylden fan nammen isomeric hydrateert fan trivalent Chromium sâlten, tekene troch X-ray Diffraktion metoade, binne as folget: tetraakvadihlorohroma chloride (III), pentaakvahlorohroma chloride (III).

It waard fûn dat yn dizze materialen Chromium Atom bûn oan seis ferskillende ligands. Hoe kin bepale it taryf en eltse faktor effekt op de koördinaasje nûmer?

As de sintrale atoom is ferbûn mei ligands

Om beäntwurdzje de fragen tein hjirboppe, wy sin brocht wurde dat yn de direkte omjouwing fan it complexing agint binne ferskate struktueren, neamd ligands, of ligands. Harren totaal oantal, en bepaalt de koördinaasje nûmer. Neffens de teory fan A. Werner, ûntfangst, klassifikaasje en nomenklatuer fan komplekse ferbiningen binne direkt ôfhinklik fan dizze yndikator. It wurdt correlatively ferbûn mei oksidaasje fan de sintrale atoom. Yn de ferbiningen fan platinum, Chromium, izer koördinaasje tal fan de meast gelyk oan seis; as it complexing agent wurdt fertsjintwurdige troch atomen fan koper of sink - fjouwer as de sintrale atoom is sulver of koper - twa.

Soarten komplekse ferbiningen

Yn skiekunde, ûnderskiede as de wichtichste stannen en rangen fan it transysjoneel stoffen tusken harren. Besprutsen yn de foarige gearfettings kompleks ferbiningen dêr't nomenklatuer jout de oanwêzigens yn har struktuer fan wetter molekulen binne aquacomplexes. By ammine binne ûnder oare stoffen befetsje ammoniak neutraal dieltsjes, lykas triiodo triamminrody. Nuveraardige molekulêre struktuer fan 'e klasse fan' e chelating ferbiningen. Harren namme komt fan de biologyske term chelicera - sa hjit claw decapod. Dy stoffen befetsje ligand, in romtlike konfiguraasje dêr't ûnder oare in complexing agent, lykas klauwen. Sokke stoffen befetsje ferric oxalate kompleks, etilendiamminovy platinum kompleks mei oksidaasjetastân +4, aminoacetic acid sâlten, dy't befetsje ioanen fan rhodium, platina of koper.

Regels foar it gearstallen fan de nammen fan komplekse ferbiningen

De meast foarkommende test fraach yn 'e syktocht foar skiekunde yn de rin fan de hege skoalle is: neame de komplekse ferbining fan de IUPAC-nomenklatuer. Yn in spesifyk foarbyld, wy analysearje algoritme gearstallen titel ynhâldlik hawwende de folgjende formule: (NH _{4) 2} [Pt (OH) ₂ Cl _4].

1. Namme begjint by it fêststellen fan de gearstalling fan 'e binnenste koördinaasje sfear. It befettet hydroxyl groepen en de Erikoislinnut fan gloar. Dy titels heakjen de ein -o. Wy krije digidrokso-, tetrahloro-.
2. No fine wy it complexing agint mei help fan syn notaasje Latynske namme, en heakje dêrop steande it efterheaksel -AT tusken heakjes sille oanjaan syn graad fan oksidaasje: platinate (IV).
3. Ôfwurke mei ynderlike sfear symboal, ferhúzje nei it bûten. Wy neame dat katioan: yn dit foarbyld binne ammonium ioanen.

As gefolch, it stof sil hawwe in titel, dêr't al fan boppesteande monumintaal struktuer.

It brûken fan komplekse ferbiningen

Oan it begjin fan dit artikel wy neamd de meast wichtige fertsjintwurdigers fan organometallic stoffen lykas hemoglobine, chlorofyl, fitaminen. Se spylje in wichtige rol yn de stofwikseling. Soad brûkt komplekse ferbinings yn technologyske syklussen fan Melting ferro en non-ferro metalen. In wichtige rol wurdt spile yn metallurgy carbonyls - spesifike kompleks ferbiningen dêr't nomenklatuer jout de oanwêzigens yn har molekulen fan koalmonokside CO as ligand. Dy ferbiningen wurde decomposed ûnder ferwaarming en minder metalen lykas nickel, izer, kobalt út harren Ertsen. De measte kompleksen wurde ek brûkt as katalysator fungearje yn de reaksjes produsearjen lakken, verven en keunststoffen.