Το μεγαλύτερο και πιο διαφορετικό μεταξύανόργανες ουσίες είναι μια κατηγορία σύνθετων ενώσεων. Μια ομάδα οργανομεταλλικών ουσιών, όπως η χλωροφύλλη και η αιμοσφαιρίνη, μπορούν επίσης να αποδοθούν σε αυτήν. Αυτές οι ενώσεις είναι η γέφυρα που συνδυάζει την ανόργανη και οργανική χημεία σε μια μοναδική επιστήμη. Ο ρόλος των σύνθετων ουσιών στην ανάπτυξη της γνώσης στον τομέα της αναλυτικής χημείας και της κρυσταλλικής χημείας είναι πολύτιμος, στη μελέτη των πιο σημαντικών βιολογικών διεργασιών: φωτοσύνθεση, εσωτερική (κυτταρική) αναπνοή.
Σε αυτό το άρθρο, θα μελετήσουμε τη δομή και την ονοματολογία των σύνθετων ενώσεων, καθώς και τις βασικές αρχές της ταξινόμησής τους.
Στο τέλος του 20ού αιώνα, ο Ελβετός επιστήμονας Α.Ο Werner απέδειξε ότι στο μόριο οποιασδήποτε σύνθετης ουσίας υπάρχουν διάφορες δομές, οι οποίες ονομάστηκαν αντίστοιχα το κεντρικό ιόν, προσδέματα (προσθήκες) και η σφαίρα εξωτερικού συντονισμού. Για να καταστήσουμε σαφή την ταξινόμηση και την ονοματολογία των σύνθετων ενώσεων, θα αναλύσουμε αυτές τις έννοιες με περισσότερες λεπτομέρειες. Έτσι, ο A. Werner απέδειξε την παρουσία στο μόριο ενός ιόντος (συνήθως θετικά φορτισμένο), καταλαμβάνοντας μια κεντρική θέση. Άρχισε να ονομάζεται παράγοντας συμπλοκοποίησης, κεντρικό ιόν ή άτομο. Κοντά μπορεί να βρίσκεται και ουδέτερα μόρια, που ονομάζονται προσδέματα, και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια ανιόντων, τα οποία σχηματίζουν την εσωτερική σφαίρα συντονισμού της ύλης. Όλα τα εναπομείναντα σωματίδια που δεν περιλαμβάνονται σε αυτό σχηματίζουν το εξωτερικό περίβλημα του μορίου.
Λοιπόν, στη φόρμουλα του νατριούχου νάτριο Na2[Cu (ΟΗ)4], το κεντρικό άτομο χαλκού στην κατάσταση οξείδωσης +2 και τέσσερις υδροξο ομάδες σχηματίζουν την εσωτερική σφαίρα και τα ιόντα νατρίου βρίσκονται σε κάποια απόσταση από το κεντρικό άτομο στην εξωτερική σφαίρα.
Μέχρι στιγμής, η θεωρία Α.Ο Werner παραμένει η κύρια θεωρητική βάση με βάση την οποία μελετώνται πολύπλοκες σύνθετες ενώσεις. Η ονοματολογία, δηλαδή, τα ονόματα αυτών των ουσιών, καθορίζονται σύμφωνα με τους κανόνες που έχουν υιοθετηθεί από τη Διεθνή Εταιρεία Θεωρητικής και Εφαρμοσμένης Χημείας.
Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα τύπων ουσιών στους οποίους ο παράγοντας συμπλοκοποίησης αντιπροσωπεύεται από ένα άτομο πλατίνας - Κ2[PtCl6] ή NH μόρια3 - [Ag (ΝΗ3),2] Κλ.Όπως αποδείχθηκε, οι τύποι μπορούν να προκύψουν χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες πρακτικές μεθόδους: αντιδράσεις διπλής ανταλλαγής, τη μοριακή αγωγιμότητα των διαλυμάτων και περίθλαση ακτίνων Χ. Εξετάστε αυτές τις μεθόδους με περισσότερες λεπτομέρειες.
Οι ουσίες αυτής της ομάδας χαρακτηρίζονται από την παρουσία πλατίνας στο κεντρικό άτομο του μορίου. Εάν σε PtCl ένωση4× 6ΝΗ3 ενεργήστε με διάλυμα νιτρικού αργύρουόλο το χλώριο που υπάρχει στην ουσία συνδέεται με μεταλλικά άτομα και λευκές νιφάδες AgCl. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα ανιόντα χλωρίου βρίσκονταν στη σφαίρα εξωτερικού συντονισμού, ενώ τα μόρια αμμωνίας συνδέθηκαν στο κεντρικό άτομο της πλατίνας και μαζί με αυτό σχημάτισαν την εσωτερική σφαίρα.
Ως εκ τούτου, ο τύπος συντονισμού της ουσίας θα γραφτεί με την ακόλουθη μορφή: [Pt (NH3),6] Κλ4 και ονομάζεται χλωριούχο εξάμινο λευκόχρυσο. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο περίθλασης ακτίνων Χ, οι χημικοί μελέτησαν επίσης άλλες πολύπλοκες ενώσεις, η ονοματολογία των οποίων θα καθοριστεί από εμάς στην επόμενη ενότητα.
Η δομή των ουσιών αυτής της ομάδας καθορίστηκε μεχρησιμοποιώντας τη φυσική διαδικασία περίθλασης ακτίνων-Χ, η οποία είναι η βάση της ανάλυσης περίθλασης ακτίνων-Χ. Περνώντας από το κρυσταλλικό πλέγμα, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διασκορπίζονται από τη δράση των ηλεκτρονίων της υπό μελέτη ουσίας. Αυτό καθιστά δυνατό τον ακριβή προσδιορισμό των ομάδων ατόμων που βρίσκονται στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος. Για κρύσταλλους που περιέχουν χρώμιο, δημιουργήθηκε μια κατάλληλη ονοματολογία σύνθετων ενώσεων. Παραδείγματα των ονομάτων των ισομερών ένυδρων τρισθενών αλάτων χρωμίου, που συντάσσονται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο περίθλασης ακτίνων-Χ, θα είναι τα εξής: χλωριούχο τετραακαδιχλωροχρώμιο (III), χλωριούχο πενταακοχλωροχρώμιο (III).
Διαπιστώθηκε ότι σε αυτές τις ουσίες το άτομο χρωμίου συνδέεται με έξι διαφορετικά πρόσθετα. Πώς προσδιορίζεται αυτός ο δείκτης και ποιος παράγοντας επηρεάζει τον αριθμό συντονισμού;
Για να απαντήσετε στην παραπάνω ερώτησηΘυμηθείτε ότι σε άμεση γειτνίαση με τον παράγοντα συμπλοκοποίησης υπάρχουν πολλές δομές που ονομάζονται πρόσθετα ή προσδέματα. Ο συνολικός αριθμός τους καθορίζει τον αριθμό συντονισμού. Σύμφωνα με τη θεωρία του A. Werner, η απόδειξη, η ταξινόμηση και η ονοματολογία των σύνθετων ενώσεων εξαρτώνται άμεσα από αυτόν τον δείκτη. Συσχετίζεται με τον βαθμό οξείδωσης του κεντρικού ατόμου. Σε ενώσεις πλατίνας, χρωμίου και σιδήρου, ο αριθμός συντονισμού είναι συχνότερα έξι. εάν ο παράγοντας συμπλοκοποίησης αντιπροσωπεύεται από άτομα χαλκού ή ψευδαργύρου, τέσσερα · εάν το κεντρικό άτομο είναι ασήμι ή χαλκός, δύο.
Στη χημεία, τόσο οι κύριες τάξεις όσο καιμεταβατικές σειρές ουσιών μεταξύ τους. Οι σύνθετες ενώσεις που εξετάστηκαν στις προηγούμενες διακρίσεις, η ονοματολογία των οποίων υποδεικνύει την παρουσία μορίων νερού στη δομή τους, ανήκουν σε σύμπλοκα υδάτων. Τα αμμωνιακά περιλαμβάνουν ουσίες που περιέχουν ουδέτερα σωματίδια αμμωνίας, για παράδειγμα, τριαμίνδροδιο τριϊωδίου. Η κατηγορία των χηλικών ενώσεων είναι μοναδική σε μοριακή δομή. Το όνομά τους προέρχεται από τον βιολογικό όρο chelicera - έτσι ονομάζονται τα νύχια των καραβίδων δεκαπλάτων. Αυτές οι ουσίες περιέχουν πρόσθετα, η χωρική διαμόρφωση των οποίων περιλαμβάνει τον παράγοντα συμπλοκοποίησης, όπως τα νύχια. Αυτές οι ενώσεις περιλαμβάνουν σύμπλοκο οξαλικού σιδήρου, σύμπλοκο αιθυλενοδιαμίνης λευκοχρύσου με κατάσταση οξείδωσης +4, άλατα αμινοξικού οξέος, τα οποία περιλαμβάνουν ιόντα ροδίου, λευκοχρύσου ή χαλκού.
Η πιο συνηθισμένη ερώτηση ασφαλείας στοοι εργασίες χημείας σε μαθήματα λυκείου ακούγονται ως εξής: ονομάστε τις σύνθετες ενώσεις σύμφωνα με την ονοματολογία IUPAC. Χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο παράδειγμα, θα αναλύσουμε τον αλγόριθμο για τη σύνθεση του ονόματος μιας ουσίας με τον ακόλουθο τύπο: (NH4),2[Pt (OH)2SL4εσύ
Ως αποτέλεσμα, η ουσία θα έχει ένα όνομα στο οποίο αναφέρονται όλες οι παραπάνω δομές.
Στην αρχή του άρθρου, ονομάσαμε τα πιο σημαντικάεκπρόσωποι οργανομεταλλικών ουσιών όπως αιμοσφαιρίνη, χλωροφύλλη, βιταμίνες. Παίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο στο μεταβολισμό. Οι σύνθετες ενώσεις χρησιμοποιούνται ευρέως σε τεχνολογικούς κύκλους τήξης σιδηρούχων και μη σιδηρούχων μετάλλων. Σημαντικό ρόλο στη μεταλλουργία παίζουν τα καρβονύλια - ειδικές πολύπλοκες ενώσεις, η ονοματολογία των οποίων υποδεικνύει την παρουσία μονοξειδίου του άνθρακα CO με τη μορφή προσθήκης στα μόριά τους. Αυτές οι ενώσεις αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται και μειώνουν μέταλλα όπως νικέλιο, σίδηρο, κοβάλτιο από τα μεταλλεύματά τους. Οι περισσότερες από τις πολύπλοκες ενώσεις χρησιμοποιούνται επίσης ως καταλύτες στις αντιδράσεις παραγωγής βερνικιών, χρωμάτων και πλαστικών.
