Lielākais un visdažādākaisNeorganiskās vielas ir kompleksu savienojumu klase. To var attiecināt uz organometālisko vielu grupu, piemēram, hlorofilu un hemoglobīnu. Šie savienojumi ir tilts, kas apvieno neorganisko un organisko ķīmiju vienā zinātnē. Komplekso vielu nozīme zināšanu attīstībā analītiskās ķīmijas un kristālķīmijas jomā, pētot svarīgākos bioloģiskos procesus: fotosintēzi, iekšējo (šūnu) elpošanu, ir nenovērtējama.
Šajā rakstā apskatīsim komplekso savienojumu struktūru un nomenklatūru, kā arī to klasifikācijas pamatprincipus.
В конце XX столетия швейцарский ученый А.Werner pierādīja, ka jebkuras kompleksas vielas molekulā ir vairākas struktūras, kas attiecīgi tika sauktas par centrālo jonu, ligandiem (addendiem) un ārējo koordinācijas sfēru. Lai mēs varētu precizēt komplekso savienojumu klasifikāciju un nomenklatūru, apskatīsim šos jēdzienus sīkāk. Tātad, A.Verners pierādīja jonu (parasti pozitīvi uzlādētu) molekulas klātbūtni, ieņemot centrālo pozīciju. Tas kļuva pazīstams kā komplekss, centrālais jons vai atoms. Tuvu var atrast gan neitrālas molekulas, ko sauc par ligandiem, gan negatīvi lādētas anjona daļiņas, kas veido vielas iekšējo koordinācijas sfēru. Visas atlikušās daļiņas, kas tajā nav iekļautas, veido molekulas ārējo apvalku.
Tātad nātrija kuprīta Na formulā2[Ku (OH)4], centrālais vara atoms oksidēšanās stāvoklī +2 un četras hidroksogrupas veido iekšējo sfēru, un nātrija joni atrodas zināmā attālumā no centrālā atoma ārējā sfērā.
Līdz šim A teorijaVerners joprojām ir galvenais teorētiskais pamats, uz kura pamata tiek pētīti kompleksi kompleksi savienojumi. Nomenklatūru, tas ir, šo vielu nosaukumus, nosaka saskaņā ar noteikumiem, kurus pieņēmusi Starptautiskā teorētiskās un lietišķās ķīmijas biedrība.
Šeit ir daži tādu vielu formulu piemēri, kurās kompleksu veidojošo līdzekli attēlo platīna atoms - K2[PtCl6] vai NH3 - [Ag (NH3)2] Cl.Kā izrādījās, formulas var iegūt, izmantojot šādas praktiskas metodes: dubultās apmaiņas reakcijas, šķīdumu molārā vadītspēja, rentgena difrakcijas metode. Apsvērsim šīs metodes sīkāk.
Šīs grupas vielas raksturo centrālā platīna atoma klātbūtne molekulā. Ja PtCl savienojums4× 6NH3 rīkojieties ar sudraba nitrāta šķīdumu, pēc tamviss vielā esošais hlors saistās ar metāla atomiem un veidojas baltas AgCl pārslas. Tas nozīmē, ka visi hlora anjoni atradās ārējā koordinācijas sfērā, savukārt amonjaka molekulas bija saistītas ar centrālo platīna atomu un kopā ar to veidoja iekšējo sfēru.
Tas nozīmē, ka vielas koordinācijas formula tiks uzrakstīta šādā formā: [Pt (NH3)6] Cl4 un sauca par platīna heksammīna hlorīdu. Izmantojot rentgena difrakcijas metodi, ķīmiķi ir pētījuši citus sarežģītus savienojumus, kuru nomenklatūru mēs izveidosim nākamajā sadaļā.
Šīs grupas vielu struktūra tika noteikta arar rentgenstaru difrakcijas fizisko procesu, kas ir rentgenstaru strukturālās analīzes pamatā. Caur kristālisko režģi elektromagnētiskie viļņi tiek izkliedēti ar pētāmās vielas elektronu iedarbību. Tas ļauj ļoti precīzi noteikt, kuras atomu grupas atrodas kristāla režģa vietās. Hromu saturošiem kristāliem tika izveidota atbilstoša komplekso savienojumu nomenklatūra. Trīsvērtīgo hroma sāļu izomēru hidrātu nosaukumu piemēri, kas sastādīti, izmantojot rentgena difrakcijas metodi, būs šādi: tetraakvadihlohroma (III) hlorīds, pentaaknahlorhroma (III) hlorīds.
Tika konstatēts, ka šajās vielās hroma atoms ir saistīts ar sešiem dažādiem piedevām. Kā tiek noteikts šis rādītājs un kāds faktors ietekmē koordinācijas numuru?
Lai atbildētu uz iepriekš minēto jautājumu,atcerieties, ka kompleksa veidošanās līdzekļa tiešā tuvumā ir vairākas struktūras, ko sauc par piedevām vai ligandiem. To kopējais skaits nosaka koordinācijas numuru. Saskaņā ar A. Vernera teoriju komplekso savienojumu ražošana, klasifikācija un nomenklatūra ir tieši atkarīga no šī rādītāja. Tas ir arī korelatīvi saistīts ar centrālā atoma oksidācijas stāvokli. Platīna, hroma, dzelzs savienojumos koordinācijas skaitlis visbiežāk ir vienāds ar sešiem; ja kompleksu veido vara vai cinka atomi - četri, ja centrālais atoms ir sudrabs vai varš - divi.
Ķīmijā gan galvenās klases, ganvielu pārejas rindas starp tām. Iepriekšējos apakšpozīcijās aplūkotie kompleksie savienojumi, kuru nomenklatūra norāda uz ūdens molekulu klātbūtni to struktūrā, pieder ūdens kompleksiem. Amoniāti ietver vielas, kas satur neitrālas amonjaka daļiņas, piemēram, trijodīna triamminrodijs. Helātu savienojumu klase ir unikāla molekulārā struktūrā. Viņu nosaukums cēlies no bioloģiskā termina chelicera - tāpēc tiek saukti desmitkāju vēžu nagi. Šīs vielas satur piedevas, kuru telpiskā konfigurācija aptver kompleksu, piemēram, nagus. Šie savienojumi ietver dzelzs dzelzs oksalāta kompleksu, platīna etilēndiamīna kompleksu ar +4 oksidācijas pakāpi, aminoetiķskābes sāļus, kas ietver rodija, platīna vai vara jonus.
Visizplatītākais drošības jautājums 2007ķīmijas uzdevumi vidusskolas kursos izklausās šādi: kompleksos savienojumus nosauciet pēc IUPAC nomenklatūras. Izmantojot konkrētu piemēru, mēs analizēsim vielas nosaukuma sastādīšanas algoritmu ar šādu formulu: (NH4)2[Pt (OH)2SL4n
Tā rezultātā vielai būs nosaukums, kurā norādītas visas iepriekš minētās struktūras.
Raksta sākumā mēs nosaucām vissvarīgākosmetāla organisko vielu, piemēram, hemoglobīna, hlorofila, vitamīnu pārstāvji. Viņiem ir galvenā loma vielmaiņas procesā. Kompleksie savienojumi tiek plaši izmantoti melno un krāsaino metālu kausēšanas tehnoloģiskajos ciklos. Svarīga loma metalurģijā ir karboniliem - īpašiem kompleksiem savienojumiem, kuru nomenklatūra norāda uz oglekļa monoksīda CO klātbūtni piedevas veidā to molekulās. Sildot, šie savienojumi no rūdām sadalās un reducē tādus metālus kā niķelis, dzelzs, kobalts. Lielāko daļu komplekso savienojumu izmanto arī kā katalizatorus laku, krāsu un plastmasas ražošanas reakcijās.
