שמו של המלח נגזר משם האניון ואחריו שם הקטיון(טבלה 4.17). בשמות של מלחים חומציים, הקידומת הידרו מחוברת לאניון. קידומות מספריות משמשות רק בשמות של כמה מלחים חומציים. בשמות של מלחים כפולים, קטיונים מפורטים בסדר אלפביתי. בשמות המלחים הבסיסיים, האניונים רשומים בסדר אלפביתי.

מלחי הידרט נקראים בשתי דרכים. אם ידוע שמולקולת מים אחת או יותר מתואמות עם האטום המרכזי של היון המורכב, ניתן להשתמש במערכת מתן השם ליון המורכב שתוארה לעיל. עבור מלחים hydrated נפוצים יותר, דרגת הידרציה מצוינת על ידי קידומת מספרית למילה "hydrate". לדוגמה, CuSO4 5H2O נקרא נחושת (II) סולפט פנטה-הידראט.

יונים מורכבים

יון מורכב מורכב מאטום מרכזי הקשור לכמה ליגנים - אטומים אחרים, יונים או קבוצות של אטומים.

נוסחת היונים המורכבים מוקפת בסוגריים מרובעים. המטען של יון כזה מצוין מחוץ לסוגריים הימניים. הסמל של האטום המרכזי מצוין תחילה בסוגריים. אחריו מופיעות הנוסחאות עבור הליגנדים האניונים, ולאחר מכן עבור הליגנדים הניטרליים, הרשומים בסדר אלפביתי של האטום התורם שלהם (ראה פרק 14). ליגנדים פוליאטומיים כתובים בסוגריים.

בשמות של יונים מורכבים, ליגנדים מצוינים תחילה. הם רשומים בסדר אלפביתי, למעט הקידומות המספריות. שם היון המורכב מסתיים בשם המתכת עם מצב החמצון המתאים (בסוגריים). בשמות של קטיונים מורכבים, השמות הרוסיים של מתכות משמשים (טבלה 4.14.) *. השמות של אניונים מורכבים משתמשים בשמות הלטיניים של מתכות עם הסיומת -am.

שולחן 4.15 מציג את השמות והנוסחאות של כמה מהליגנדים הנפוצים ביותר, ובטבלה. 4.16 - שמות של אניונים מורכבים של כמה מתכות.

תרכובות מורכבות

סיכום השיעור-הרצאה

מטרות.ליצור רעיון של ההרכב, המבנה, המאפיינים והמינוח של תרכובות מורכבות; לפתח מיומנויות לקביעת מצב החמצון של חומר מורכב, יצירת משוואות לפירוק של תרכובות מורכבות.
מושגים חדשים:תרכובת מורכבת, חומר מורכב, ליגנד, מספר קואורדינציה, ספירות חיצוניות ופנימיות של המתחם.
ציוד וריאגנטים.מתלה עם מבחנות, תמיסת אמוניה מרוכזת, תמיסות של סולפט נחושת (II), חנקתי כסף, נתרן הידרוקסיד.

במהלך השיעורים

ניסיון במעבדה. הוסף תמיסת אמוניה לתמיסת הנחושת (II) סולפט. הנוזל יהפוך לכחול עז.

מה קרה? תגובה כימית? עד עכשיו לא ידענו שאמוניה יכולה להגיב עם מלח. איזה חומר נוצר? מה הנוסחה, המבנה, השם שלו? לאיזה מחלקה של תרכובות ניתן לייחס אותו? האם אמוניה יכולה להגיב עם מלחים אחרים? האם יש קשרים דומים לזה? עלינו לענות על השאלות הללו היום.

כדי ללמוד טוב יותר את התכונות של כמה תרכובות של ברזל, נחושת, כסף, אלומיניום, אנחנו צריכים ידע על תרכובות מורכבות.

בואו נמשיך את הניסיון שלנו. מחלקים את התמיסה שהתקבלה לשני חלקים. הוסף אלקלי לחלק אחד. המשקעים של הידרוקסיד נחושת (II) Cu (OH) 2 אינם נצפו, לכן אין יוני נחושת טעונים כפול בתמיסה או שיש מעט מדי מהם. מכאן, אנו יכולים להסיק שיוני נחושת מקיימים אינטראקציה עם האמוניה הנוספת ויוצרים כמה יונים חדשים שאינם נותנים תרכובת בלתי מסיסה עם יוני OH -.

יחד עם זאת, היונים נשארים ללא שינוי. ניתן לאמת זאת על ידי הוספת תמיסה של בריום כלוריד לתמיסת האמוניה. משקעים לבנה של BaSO 4 יתקעו מיד.

מחקרים קבעו כי הצבע הכחול הכהה של תמיסת האמוניה נובע מנוכחותם של יוני 2+ מורכבים בה, הנוצרים מהוספת ארבע מולקולות אמוניה ליון הנחושת. כאשר מים מתאדים, יונים 2+ נקשרים ליונים, ומשתחררים גבישים כחולים כהים מהתמיסה, שהרכבה מתבטא בנוסחה SO 4 H 2 O.

תרכובות מורכבות הן אלו המכילות יונים מורכבים ומולקולות המסוגלות להתקיים הן בצורה גבישית והן בתמיסות.

נוסחאות של מולקולות או יונים של תרכובות מורכבות מוקפות בדרך כלל בסוגריים מרובעים. תרכובות מורכבות מתקבלות מתרכובות קונבנציונליות (לא מורכבות).

דוגמאות להשגת תרכובות מורכבות

המבנה של תרכובות מורכבות נחשב על בסיס תיאוריית התיאום שהציע בשנת 1893 הכימאי השוויצרי אלפרד ורנר, חתן פרס נובל. פעילותו המדעית התקיימה באוניברסיטת ציריך. המדען סינתז תרכובות מורכבות חדשות רבות, ערך שיטתיות של תרכובות מורכבות ידועות וחדשות שהושגו ופיתח שיטות ניסוי להוכחת המבנה שלהן.

א.ורנר (1866–1919)

בהתאם לתיאוריה זו, תרכובות מורכבות נבדלות חומר מורכב, חיצוניו ספירה פנימית... הגורם המורכב הוא בדרך כלל קטיון או אטום ניטרלי. הכדור הפנימי מורכב ממספר מסוים של יונים או מולקולות ניטרליות, הקשורות בחוזקה לחומר הקומפלקס. הם נקראים ליגנדים... מספר הליגנדים קובע מספר תיאום(CN) חומר מורכב.

דוגמה למתחם מורכב

התרכובת SO 4 H 2 O או CuSO 4 5H 2 O הנחשבת בדוגמה היא הידרט גבישי של גופרת נחושת (II).

הבה נקבע את החלקים המרכיבים של תרכובות מורכבות אחרות, למשל, K 4.
(התייחסות.החומר בעל הנוסחה HCN הוא חומצה הידרוציאנית. מלחי חומצה הידרוציאנית נקראים ציאנידים.)

חומר מורכב - יון ברזל Fe 2+, ליגנדים - יוני ציאניד СN -, מספר הקואורדינציה שווה לשש. הכל בסוגריים מרובעים הוא כדור פנימי. יוני אשלגן יוצרים את הכדור החיצוני של התרכובת המורכבת.

אופי הקשר בין היון המרכזי (אטום) לליגנדים יכול להיות כפול. מצד אחד, הקשר נובע מכוחות המשיכה האלקטרוסטטית. מצד שני, בין האטום המרכזי לליגנדים קשר יכול להיווצר על ידי מנגנון התורם-המקבל באנלוגיה ליון האמוניום. בתרכובות מורכבות רבות, הקשר בין היון המרכזי (אטום) לבין הליגנדים נובע הן מכוחות המשיכה האלקטרוסטטית והן מהקשר הנוצר עקב צמדי האלקטרונים הבודדים של הגורם הקומפלקס והאורביטלים החופשיים של הליגנדים.

תרכובות מורכבות עם כדור חיצוני הן אלקטרוליטים חזקיםובתמיסות מימיות מתנתקים כמעט לחלוטין ליון מורכב ויונים כדור חיצוני. לדוגמה:

SO 4 2+ +.

בתגובות חליפין, יונים מורכבים עוברים מתרכובת אחת לאחרת מבלי לשנות את הרכבם:

SO 4 + BaCl 2 = Cl 2 + BaSO 4.

לכדור הפנימי יכול להיות מטען חיובי, שלילי או אפס.

אם המטען של הליגנדים מפצה על המטען של הגורם הקומפלקס, אז תרכובות מורכבות כאלה נקראות קומפלקסים ניטרליים או לא-אלקטרוליטים: הם מורכבים רק מהחומר הקומפלקס והליגנדים של הכדור הפנימי.

קומפלקס ניטרלי כזה הוא, למשל,.

סוכני הקומפלקס האופייניים ביותר הם קטיונים ד-אלמנטים.

ליגנדים יכולים להיות:

א) מולקולות קוטביות - NH 3, H 2 O, CO, NO;
ב) יונים פשוטים - F -, Cl -, Br -, I -, H -, H +;
ג) יונים מורכבים - CN -, SCN -, NO 2 -, OH -.

שקול את הטבלה המציגה את מספרי הקואורדינציה של כמה סוכני מורכבים.

נומנקלטורה של תרכובות מורכבות. בתרכובת, האניון נקרא תחילה בשם ולאחר מכן הקטיון. כאשר מציינים את הרכב הכדור הפנימי, אניונים נקראים קודם כל, תוך הוספת הסיומת - או-, לדוגמא: Cl - - כלורו, CN - - ציאנו, OH - - הידרוקסו וכו'. להלן, ליגנדים ניטרליים נקראים ו בעיקר אמוניה ונגזרותיה. במקרה זה, הם משתמשים במונחים: עבור אמוניה מתואמת - אממין, למים - אקווה... מספר הליגנדים מצוין במילים יווניות: 1 - מונו, 2 - די, 3 - שלוש, 4 - טטרה, 5 - פנטה, 6 - הקסה. ואז הם עוברים לשם של האטום המרכזי. אם האטום המרכזי הוא חלק מהקטיונים, אזי נעשה שימוש בשם הרוסי של היסוד המתאים ומצב החמצון שלו (בספרות רומיות) מצוין בסוגריים. אם האטום המרכזי כלול באניון, אז להשתמש שם לטיניאלמנט, ובסוף הוסף את הסיום - בְּ-... במקרה של לא אלקטרוליטים, מצב החמצון של האטום המרכזי אינו נתון, שכן זה נקבע באופן חד משמעי מהתנאי שהמתחם הוא ניטרלי מבחינה חשמלית.

דוגמאות.לשם המורכב Сl 2, נקבע מצב החמצון (לכן.)
נ.סחומר מורכב - Cu ion נ.ס+ :

1 איקס + 2 (–1) = 0,איקס = +2, C.O. (Cu) = +2.

מצב החמצון של יון הקובלט נמצא באופן דומה:

y + 2 (–1) + (–1) = 0,y = +3, S.O. (Co) = +3.

מהו מספר הקואורדינציה של קובלט בתרכובת זו? כמה מולקולות ויונים יש סביב היון המרכזי? מספר התיאום של קובלט הוא שישה.

שמו של היון המורכב כתוב במילה אחת. מצב החמצון של האטום המרכזי מצוין בספרה רומית בסוגריים. לדוגמה:

Cl 2 - טטראמין נחושת (II) כלוריד,
מספר 3 – דיכלורואקווטריאמינקובלט (III) חנקה,
K 3 - הקסציאנופראט (III) אֶשׁלָגָן,
K 2 - טטרכלורופלטינט (II) אֶשׁלָגָן,
- dichlorotetraamminezinc,
H 2 - חומצת פח הקסכלורו.

בעזרת הדוגמה של מספר תרכובות מורכבות, נקבע את מבנה המולקולות (חומר המרכיב את היונים, ה-SO שלו, מספר הקואורדינציה, הליגנדים, הספירות הפנימיות והחיצוניות), ניתן שם למכלול, נכתוב את משוואות הניתוק האלקטרוליטי.

K 4 - אשלגן הקסציאנופראט (II),

K 4 4K + + 4–.

H - חומצה טטרכלורואורית (נוצרת על ידי המסת זהב באקווה רג'יה),

H H + + -.

OH - הידרוקסיד דיאמין כסף (I) (חומר זה משתתף בתגובת "מראה הכסף"),

OH + + OH -.

Na - tetrahydroxoaluminate נתרן,

Na Na + + -.

תרכובות מורכבות כוללות גם חומרים אורגניים רבים, בפרט, תוצרי האינטראקציה של אמינים עם מים וחומצות המוכרות לך. לדוגמה, מלחי מתיל אמוניום כלוריד ופנילמוניום כלוריד הם תרכובות מורכבות. על פי תיאוריית הקואורדינציה, יש להם את המבנה הבא:

כאן, אטום החנקן הוא חומר מורכב, אטומי מימן בחנקן, רדיקלים מתיל ופניל הם ליגנדים. יחד הם יוצרים את הספירה הפנימית. הכדור החיצוני מכיל יוני כלוריד.

חומרים אורגניים רבים, בעלי חשיבות רבה בחייהם של אורגניזמים, הם תרכובות מורכבות. אלה כוללים המוגלובין, כלורופיל, אנזימים ו ד"ר.

תרכובות מורכבות נמצאות בשימוש נרחב:

1) בכימיה אנליטית לקביעת יונים רבים;
2) להפריד כמה מתכות ולהשיג מתכות בעלות טוהר גבוה;
3) כצבעים;
4) כדי לחסל את קשיות המים;
5) כזרזים לתהליכים ביוכימיים חשובים.

אני 2 + אני

פ H 3 + H + [ פ H 4] +;

ב F 3 + NH 3 [ ב(NH 3) F 3]

חלקיק מורכב יכול להכיל שני אטומים מורכבים או יותר. במקרה הזה הם מדברים על.

תרכובת מורכבת עשויה לכלול יונים מורכבים מרובים, שכל אחד מהם מכיל משלו חומר מורכב.
לדוגמה, בתרכובת קומפלקס חד-גרעיני של הרכב (SO 4) 2, סוכני קומפלקס הם K I ו- Al III, וב- Cu II ו- Pt IV.

ביון מורכב או קומפלקס נייטרלי, יונים, אטומים או מולקולות פשוטות (L) מתואמים סביב הגורם הקומפלקס. כל החלקיקים האלה, שיש להם קשרים כימיים עם הגורם המורכב, נקראים ליגנדים(מלטינית" ligare"- לקשור). ביונים מורכבים 2

- , ובקומפלקס הנייטרלי הליגנדים הם מולקולות NH 3 ו- NCS - יוני.

ליגנדים, ככלל, אינם קשורים זה לזה, וכוחות דוחה פועלים ביניהם. במקרים מסוימים, יש אינטראקציה בין-מולקולרית של ליגנדים עם היווצרות קשרי מימן.

ליגנדים יכולים להיות שונים אורגניים ואורגניים יוניםו מולקולות... הליגנדים החשובים ביותר הם CN

-, F -, Cl -, Br -, I -, NO 2 -, OH -, SO 3 S 2-, C 2 O 4 2-, CO 3 2- , מולקולות H 2 O, NH 3, CO, אוריאה (NH 2) 2CO, תרכובות אורגניות - אתילןדיאמין NH 2 CH 2 CH 2 NH 2,א חומצה אמינו אצטית NH 2 CH 2COOH וחומצה אתילן-דיאמין-טטרה-אצטית (EDTA):

לרוב, ליגנד קשור לחומר מורכב דרך אחד האטומים שלו אחדקשר כימי דו מרכזי. ליגנדים מסוג זה נקראים חד-דנטטי... ליגנדים מונודנטאטיים כוללים את כל יוני ההלידים, יון ציאניד, אמוניה, מים ואחרים.

כמה ליגנדים נפוצים כגון מולקולות מים H2

O, יון הידרוקסיד OH - , יון תיוציאנאט NCS-, יון אמיד NH 2 - , פחמן חד חמצני CO במתחמים בעיקר חד-דנטטי, למרות שבמקרים מסוימים (במבנים) הם הופכים bidentate.

ישנם מספר ליגנדים, אשר בקומפלקסים הם כמעט תמיד bidentate... אלה הם אתילןדיאמין, יון קרבונט, יון אוקסלט וכו'. כל מולקולה או יון של הליגנד הבידנטי יוצר שני קשרים כימיים עם הגורם המורכב בהתאם לתכונות המבנה שלו:

לדוגמה, במתחם המורכב NO 3

ליגנד דו-צדדי - יון CO 3 2- - יוצר שני קשרים עם החומר הקומפלקס, יון Co (III) המותנה, וכל מולקולה של הליגנד NH 3- קישור אחד בלבד:

דוגמה לליגנד hexadentate הוא האניון של חומצה אתילן-דיאמין-טטרה-אצטית:

ליגנדים פולידנטאטיים יכולים לפעול כ

לְגַשֵׁרליגנדים המאחדים שני אטומים מרכזיים או יותר.

המאפיין החשוב ביותר של חומר מורכב הוא מספר הקשרים הכימיים שהוא יוצר עם ליגנדים, או מספר תיאום (KCH). מאפיין זה של הגורם המורכב נקבע בעיקר על ידי מבנה המעטפת האלקטרונית שלו ונובע מ יכולות ערכיותאטום מרכזי או יון מורכב מותנה ().

כאשר הגורם המורכב מתאם חד-דנטטיליגנדים, מספר התיאום שווה למספר הליגנדים המחוברים. ומספר הנוספים לחומר המורכב polydentateליגנדים תמיד נמוכים מערכו של מספר התיאום.

ערך מספר קואורדינציהחומר הקומפלקס תלוי באופי שלו, במצב החמצון, באופי הליגנדים ובתנאים (טמפרטורה, אופי הממס, ריכוז חומר הקומפלקס והליגנדים וכו') שבהם מתרחשת תגובת הקומפלקס. ערך ה-CN יכול להשתנות בתרכובות מורכבות שונות מ-2 עד 8 ואף יותר. מספרי הקואורדינציה הנפוצים ביותר הם 4 ו-6.

בין ערכי מספר התיאום ומצב החמצון של היסוד המורכב, יש תלות מוגדרת... אז, בשביל אלמנטים מורכביםעם מצב חמצון + I (Ag I, Cu I, Au I, I I

כדי לתת הגדרה מדויקת יותר או פחות של תרכובות מורכבות, הכימיה המודרנית צריכה להסתמך על ההוראות הבסיסיות של תיאוריית הקואורדינציה, שהוצעה על ידי א. ורנר עוד בשנת 1893. תחת ההגדרה של מורכבות.

V קווי מתאר כללייםתרכובות מורכבות הן מספר חלקיקים מורכבים בהרכבן. עד כה אין למדע הגדרה נוקשה למושג "חלקיק מורכב". לעתים קרובות נעשה שימוש בהגדרה הבאה: חלקיק מורכב מובן כחלקיק מורכב המסוגל להתקיים באופן עצמאי הן בגביש והן בתמיסה. הוא מורכב מחלקיקים פשוטים אחרים, אשר בתורם יש להם את היכולת להתקיים באופן עצמאי. כמו כן, חלקיקים כימיים מורכבים נופלים לרוב תחת ההגדרה של חלקיקים מורכבים, בהם נוצרים כל הקשר או חלקם על פי עקרון התורם-המקבל.

תכונה משותפת שיש לכל התרכובות המורכבות היא נוכחות במבנה שלהן של אטום מרכזי, שקיבל את השם "חומר מורכב". בהתחשב במגוון שיש לתרכובות הללו, אין צורך לדבר על כל תכונות כלליות של יסוד זה. לעתים קרובות, הגורם המורכב הוא אטום היוצר מתכת. אבל זה לא סימן קפדני: ידועות תרכובות מורכבות שבהן האטום המרכזי הוא אטום של חמצן, גופרית, חנקן, יוד ואלמנטים אחרים שאינם מתכות בהירות. אם כבר מדברים על המטען של הגורם המורכב, אפשר לומר שהוא חיובי בעיקר, ובספרות המדעית הוא נקרא מרכז מתכת, אבל יש דוגמאות שלאטום המרכזי היה מטען שלילי, ואפילו אפס.

בהתאם לכך, קבוצות מבודדות של אטומים או אטומים בודדים הממוקמים מסביב לחומר הקומפלקס נקראות ליגנדים. זה יכול להיות גם חלקיקים שלפני הכניסה לתרכובת המורכבת היו מולקולות, למשל מים (H2O), (CO), חנקן (NH3) ועוד רבים אחרים, כמו גם אניונים OH−, PO43−, Cl− או קטיון מימן H +.

ניסיון לסווג תרכובות מורכבות לפי סוג המטען של הקומפלקס מחלק את התרכובות הכימיות הללו לקומפלקסים קטיוניים, הנוצרים סביב יון טעון חיובי של מולקולות ניטרליות. ישנם גם קומפלקסים אניונים שבהם הגורם הקומפלקס הוא אטום חיובי.אניונים פשוטים ומורכבים הם ליגנדים. ניתן להבחין בין קומפלקסים ניטרליים כקבוצה נפרדת. היווצרותם מתרחשת באמצעות תיאום סביב אטום נייטרלי של מולקולות. כמו כן, קטגוריה זו של חומרים מורכבים כוללת תרכובות הנוצרות על ידי תיאום סימולטני סביב יון ומולקולות טעונים חיוביים, ויונים בעלי מטען שלילי.

אם ניקח בחשבון את מספר האתרים שנכבשו על ידי ליגנדים בתחום הקואורדינציה כביכול, אזי נקבעים ליגנדים מונו-דנטאטיים, דו-דונטיים ופולי-דנטטיים.

הכנת תרכובות מורכבות בדרכים שונות מאפשרת סיווג לפי אופי הליגנד. ביניהם, יש אמוניאטים, שבהם הליגנדים מיוצגים על ידי מולקולות אמוניה, קומפלקסים אקווה, שבהם מים הם ליגנדים, קרבונילים - פחמן חד חמצני ממלא את התפקיד של ליגנד. בנוסף, ישנם מתחמי אסידו בהם האטום המרכזי מוקף בשאריות חומצה. אם הוא מוקף ביוני הידרוקסיד, אז התרכובות מכונות קומפלקסים הידרוקסו.

תרכובות מורכבות משחקות תפקיד חשובבטבע. בלעדיהם, הפעילות החיונית של אורגניזמים חיים היא בלתי אפשרית. כמו כן, השימוש בתרכובות מורכבות בפעילות אנושית מאפשר לבצע פעולות טכנולוגיות מורכבות.

כימיה אנליטית, כריית מתכות מעפרות, ציפוי אלקטרוני, ייצור לכות וצבעים - זוהי רק רשימה קצרה של תעשיות בהן נעשה שימוש בכימיקלים מורכבים.

תרכובות מסוג BF 3, CH 4, NH 3, H 2 O, CO 2 וכו', שבהן היסוד מציג את הערכיות המרבית הרגילה שלו, נקראות תרכובות רוויות ערכיות או תרכובות מסדר ראשון... כאשר תרכובות מסדר ראשון מקיימות אינטראקציה זו עם זו, נוצרות תרכובות מסדר גבוה יותר. ל תרכובות מסדר גבוה יותרכוללים הידרטים, אמוניה, מוצרי תוספת חומצה, מולקולות אורגניות, מלחים כפולים ועוד רבים אחרים. דוגמאות להיווצרות תרכובות מורכבות:

PtCl 4 + 2KCl = PtCl 4 ∙ 2KCl או K 2

CoCl 3 + 6NH 3 = CoCl 3 ∙ 6NH 3 או Cl 3.

א' ורנר הכניס לכימיה את המושג של תרכובות מסדר גבוה ונתן את ההגדרה הראשונה למושג תרכובת מורכבת. לאחר רוויה של ערכיות רגילות, אלמנטים מסוגלים גם להפגין ערכיות נוספת - תֵאוּם... בגלל ערכיות הקואורדינציה נוצרות תרכובות מסדר גבוה יותר.

תרכובות מורכבות – חומרים מורכבים שבהם ניתן לבודד אטום מרכזי(חומר מורכב) ומולקולות ויונים קשורות - ליגנדים.

האטום המרכזי והליגנדים נוצרים מורכב (ספירה פנימית),שכאשר כותבים את הנוסחה של תרכובת מורכבת, מוקפת בסוגריים מרובעים. מספר הליגנדים בכדור הפנימי נקרא מספר תיאום.המולקולות והיונים המקיפים את המורכבות הכדור החיצוני.דוגמה למלח מורכב של אשלגן הקסציאנופראט (III) K 3 (מה שנקרא מלח דם אדום).

האטומים המרכזיים יכולים להיות יוני מתכת מעבר או אטומים של כמה לא-מתכות (P, Si). ליגנדים יכולים להיות אניונים הלוגן (F -, Cl -, Br -, I -), OH -, CN -, CNS -, NO 2 - וכו', מולקולות ניטרליות H 2 O, NH 3, CO, NO, F 2 , Cl 2, Br 2, I 2, hydrazine N 2 H 4, ethylenediamine NH 2 –CH 2 –CH 2 –NH 2 וכו'.

ערכיות קואורדינציה(קורות חיים) או מספר תיאום - מספר האתרים בספירה הפנימית של הקומפלקס שניתן לתפוס על ידי ליגנדים... מספר הקואורדינציה בדרך כלל גדול ממצב החמצון של הגורם המורכב, בהתאם לאופי הגורם המורכב והליגנדים. תרכובות מורכבות עם ערכיות קואורדינציה של 4, 6 ו-2 שכיחות יותר.

יכולת תיאום ליגנד – מספר האתרים בספירה הפנימית של הקומפלקס שנכבש על ידי כל ליגנד.עבור רוב הליגנדים, כושר התיאום שווה לאחדות, לעתים רחוקות יותר 2 (הידרזין, אתילןדיאמין) או יותר (EDTA - ethylenediamminetetraacetate).

טעינה מורכבתצריך להיות שווה מספרית למטען הכולל של הכדור החיצוני וממול בסימן, אבל יש גם קומפלקסים ניטרליים. מצב החמצון של חומר הקומפלקסשווה ומנוגד בסימן לסכום האלגברי של המטענים של כל שאר היונים.

שמות שיטתיים של תרכובות מורכבותנוצרים כדלקמן: בהתחלה זה נקרא אניון במקרה הנומינטיבי, ואז בנפרד במקרה הגניטיבי - קטיון. הליגנדים בקומפלקס רשומים יחד בסדר הבא: א) אניוני; ב) ניטרלי; ג) קטיוני. אניונים רשומים בסדר H -, О 2–, ОН -, אניונים פשוטים, אניונים פוליאטומיים, אניונים אורגניים - בסדר אלפביתי. ליגנדים ניטרליים נקראים זהה למולקולות, מלבד H 2 O (אקווה) ו-NH 3 (אמין); ליונים בעלי מטען שלילי הוסף את התנועה המקשרת" O". מספר הליגנדים מצוין בקידומות: di-, three, tetra-, penta-, hexa-וכו ' הסוף של קומפלקסים אניונים הוא "- בְּ-" או "- חָדָשׁ", אם חומצה נקראת; אין סופים אופייניים לקומפלקסים קטיוניים ונייטרליים.

H - מימן טטרכלורואוראט (III)

(OH) 2 - הידרוקסיד של טטראמינקופר (II).

Cl 4 - hexaamineplatinum (IV) כלוריד

- טטרקרבונילניקל

- hexacyanoferrate (III) hexaaminecobalt (III)

סיווג של תרכובות מורכבותמבוסס על עקרונות שונים:

בהשתייכות למחלקה מסוימת של תרכובות:

- חומצות מורכבות- H 2, H 2;

- בסיסים מורכבים- (OH) 2;

- מלחים מורכבים- Li 3, Cl 2.

לפי אופי הליגנדים:

- מתחמי אקווה(מים פועלים כליגנדים) - SO 4 ∙ H 2 O, [Co (H 2 O) 6] Cl 2;

- אַמוֹנִיָה(מתחמים שבהם מולקולות אמוניה משמשות כליגנדים) - [Cu (NH 3) 4] SO 4, Cl;

- אסידוקומפלקסים(אוקסלט, קרבונט, ציאניד, מתחמי הליד המכילים אניונים של חומצות שונות כליגנדים) - K 2, K 4;

- מתחמי הידרוקסו(תרכובות עם קבוצות OH בצורת ליגנדים) - K 3 [Al (OH) 6];

- משולבתאוֹ מתחמים מחזוריים(ליגנד דו- או פולידנטאטי והאטום המרכזי יוצרים מחזור) - קומפלקסים עם חומצה אמינו-אצטית, EDTA; צ'לטים כוללים כלורופיל (חומר מורכב - מגנזיום) והמוגלובין (חומר מורכב - ברזל).

בסימן חיוב המתחם: קטיוני, אניוני, ניטרלימתחמים.

תרכובות סופר מורכבות יוצרות קבוצה מיוחדת. בהם, מספר הליגנדים עולה על ערכיות הקואורדינציה של הגורם הקומפלקס. אז, בתרכובת CuSO 4 ∙ 5H 2 O בנחושת, ערכיות הקואורדינציה היא ארבע ובספירה הפנימית מתואמות ארבע מולקולות מים, המולקולה החמישית מחוברת לקומפלקס באמצעות קשרי מימן: SO 4 ∙ H 2 O.

ליגנדים קשורים לאטום המרכזי ערבות תורם-מקבל.בתמיסה מימית, תרכובות מורכבות יכולות להתנתק ליצירת יונים מורכבים:

Cl ↔ + + Cl -

במידה לא משמעותית, יש גם ניתוק של הספירה הפנימית של המתחם:

+ ↔ Ag + + 2NH 3

מדד לחוזק המתחם הוא קבוע חוסר יציבות מורכב:

K nest + = C Ag + ∙ C2 NH 3 / C Ag (NH 3) 2] +

במקום קבוע חוסר היציבות, לפעמים משתמשים בהדדיות, הנקראת קבוע היציבות:

K פה = 1 / K קן

בתמיסות בדילול מתון של מלחים מורכבים רבים, קיימים יונים מורכבים ופשוטים כאחד. דילול נוסף יכול להוביל לפירוק מוחלט של יונים מורכבים.

לפי המודל האלקטרוסטטי הפשוט של V. Kossel ו-A. Magnus, האינטראקציה בין חומר הקומפלקס לליגנדים יוניים (או קוטביים) מצייתת לחוק קולומב. קומפלקס יציב מתקבל כאשר כוחות המשיכה לכיוון גרעין הקומפלקס מאזנים את כוחות הדחייה בין הליגנדים. חוזק הקומפלקס עולה עם עלייה במטען הגרעיני וירידה ברדיוס של חומר הקומפלקס והליגנדים. המודל האלקטרוסטטי ברור מאוד, אך אינו מסוגל להסביר את קיומם של קומפלקסים עם ליגנדים לא קוטביים וחומר קומפלקס במצב אפס חמצון; מה קובע את התכונות המגנטיות והאופטיות של התרכובות.

דרך המחשה לתיאור תרכובות מורכבות היא השיטה של ​​קשרי ערכיות (MVB), שהוצעה על ידי פאולינג. השיטה מבוססת על מספר הוראות:

הקשר בין הגורם הקומפלקס והליגנדים הוא תורם-מקבל. ליגנדים מספקים זוגות אלקטרונים, וליבה של הקומפלקס מספקת אורביטלים חופשיים. מדד לחוזק הקשר הוא מידת החפיפה של האורביטלים.

האורביטלים של האטום המרכזי המעורבים ביצירת קשרים עוברים הכלאה. סוג ההכלאה נקבע על פי המספר, הטבע והמבנה האלקטרוני של הליגנדים. ההכלאה של אורביטלי האלקטרונים של הגורם הקומפלקס קובע את הגיאומטריה של הקומפלקס.

התקשות נוספת של הקומפלקס נובעת מהעובדה שיחד עם קשרי σ יכולים להיווצר גם קשרי π.

התכונות המגנטיות שמציג הקומפלקס מוסברות במונחים של אוכלוסיית האורביטלים. בנוכחות אלקטרונים לא מזווגים, הקומפלקס הוא פרמגנטי. זיווג האלקטרונים קובע את הדיאמגנטיות של התרכובת המורכבת.

MVS מתאים לתיאור רק מגוון מצומצם של חומרים ואינו מסביר את התכונות האופטיות של תרכובות מורכבות, שכן לא לוקח בחשבון מצבים נרגשים.

פיתוח עתידיתיאוריה אלקטרוסטטית על בסיס מכאני קוונטי היא התיאוריה של שדה הגביש (TCP). לפי ה-TCP, הקשר בין הליבה המורכבת לליגנדים הוא יוני או יון-דיפול. ה-TCP מתמקד בהתחשבות בשינויים המתרחשים בחומר הקומפלקס בהשפעת שדה הליגנד (פיצול רמות האנרגיה). ניתן להשתמש במושג של פיצול אנרגיה של חומר מורכב כדי להסביר את התכונות המגנטיות והצבע של תרכובות מורכבות.

TCP ישים רק לתרכובות מורכבות שבהן הגורם המורכב ( ד-אלמנט) יש אלקטרונים חופשיים, ואינו לוקח בחשבון את האופי הקוולנטי החלקי של הקשר הליגנד-קומפלקס.

שיטת המסלול המולקולרי (MMO) לוקחת בחשבון את המבנה האלקטרוני המפורט של לא רק הגורם הקומפלקס, אלא גם הליגנדים. המתחם נחשב למערכת מכנית קוונטית אחת. אלקטרונים ערכיים של המערכת ממוקמים על אורביטלים מולקולריים רב-מרכזיים, המכסים את הגרעינים של הגורם הקומפלקס ואת כל הליגנדים. לפי ה-MMO, העלייה באנרגיית המחשוף נובעת מהתחזקות נוספת של הקשר הקוולנטי עקב קשר π.