Комплексті қосындылар

КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАР
Валенттік жайындағы ілім химияға әбден орныққаннан кейін химиялық қосылыстардың барлығы қарапайым не атомдык қосылыстар және комплексті немесе молекулалық қосылыстар делініп екіге бөлінгендей болды.
Біздің осы уақытқа дейін оқып келген қосылыстарымыздың басым көпшілігі элементтердің атомдары қосылысудан түзілген атомдық қосылыстар. Бірақ осымен қатар біз кейбір күрделі қосылыстармен де таныспыз, олар: кристаллогид.раттар (Nа25О4-•SН2О), аммиакаттар (СиSО4-4NН3), ашудас (КА1(SО4)2-•І2Н2О), тиоарсенаттар (1NазАS4), криолит (Nа3А1Ғб) , фторсиликаттар (N2SіҒб) 8), кремний фтор-сутек қышқылы (Н2SіҒб).
Комплексті қосылыстар туралы ілімнің негізін жасаған Швейцария ғалымы Альфред Вернер (1893 жыл). Вернердің пікірі бойынша қосылыстарды бірінші ретті (қарапайым) және жоғары ретті деп екі топқа бөлуге болады. Жоғары ретті қосылыстар бірінші ретті (қарапайым) қосылыстардың өзара бірігуі нәтижесінде түзіледі. Олардың кейбіреулері қатты күйінде де және еріген күйінде де түрақты болады, ал енді біреулері қатты күйінде тұрақты болғанымен ерітіндіде құрам бөліктіне ыдырап кетеді. Мысалы, Nа2SіҒ6 және СиSО4-4NН3 қатты және еріген күйінде тұрақты, ал АІ2(SО4)-К2SO-24Н2О қатты күйінде тұрақты, ерітіндіде алюминий A13+, калий К+ және сульфа 4 SО4~ иондарына ыдырайды. Мұндай қатты күйінде де және еріген күйінде де түрақты болып келетін жоғары ретті қосылыстар комплексті қосыл ы с т а р деп аталады.Қомплексті косылыспен танысу үшін мынадай мысал келтірейік. НҒ мен SіҒ реакцияласқанда:кремний фторсутек қышқылы түзіледі. Мүндай химиялық қосылыстың түзілуін валенттікке сай химиялық байланыстың түрлерімен түсіндіре алмаймыз, шынында НҒ мен SіҒ4 молекулала-рының қүрамындағы атомдардың валенттіктері қанық, бұл молекулаларда химиялық байланыстың негізі — электрон жұбын түзетін не бұлттары тоғысып қаптасатын жалқы электрон жоқ. Солай бола түрса да бүл екі газ жап-жақсы реакцияласады, су ерітіндісінде екеуі түгел қосылысады.
Мүндағы қосылысудың ретін түзілген Н2SіҒб қасиеттері көрсетеді; бұл екі негізді күшті қышқыл, былай диссоциацияланады: SіҒб" ионының түзілуі нейтрал молекула SіҒ4 фтор ионымен Ғ' қосылысатындығын көрсетеді. Айталық, НҒ мен SіҒ4 арасындағы реакцияны көрнекі түрде былай жазуға болады:
н+Гғ- ғ- "" Sі4+н+ Іғ+ ғ+
Демек, SіҒ4 құрамындағы кремний НҒ құрамындағы Ғ~ ионын өзіне тартып алады. Осы арадағы теріс зарядты фтор иондары, әрине, кейін тебіседі, бірақ оң зарядты кремнийдің оларды өзіне тартуы басым болғандықтан, оң 4 зарядты бір кремний теріс зарядты алты фтормен бірігіп, өткенде көрсеткендей комплекс түзеді, ол комплекс теріс 2 зарядты ион болып шығады. Комплекс иондары әдетте квадрат жақшаға алып жазылады.

Әдебиеттер.

1.Бірімжанов.Б. Жалпы химыя.-Алматы,1999.
2.Хомченко.А. Химияү-Алмата,1987.
3.Аханбаев .К. Жалпы және анорганикалық химия.-Алмата,1999.
4.Обшая химия.-М.,1986.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 25 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

I.Кіріспе.
II.Негізгі бөлім.
2.1Комплексті қосындылар.
2.2 Комплексті қосылыстардың құрылысы.
2.3 Комплексті қосылыстардың магниттік қасиеттері.
2.4 Комплексті қосылыстардың классификациясы.
2.5 Комплексті қосылыстардың изомериясы.
III.Қорытынды.

КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАР

Валенттік жайындағы ілім химияға әбден орныққаннан кейін химиялық
қосылыстардың барлығы қарапайым не атомдык қосылыстар және комплексті
немесе молекулалық қосылыстар делініп екіге бөлінгендей болды.
Біздің осы уақытқа дейін оқып келген қосылыстарымыздың басым көпшілігі
элементтердің атомдары қосылысудан түзілген атомдық қосылыстар. Бірақ
осымен қатар біз кейбір күрделі қосылыстармен де таныспыз, олар:
кристаллогид.раттар (Nа25О4-•SН2О), аммиакаттар (СиSО4-4NН3), ашудас
(КА1(SО4)2-•І2Н2О), тиоарсенаттар (1NазАS4), криолит (Nа3А1Ғб) ,
фторсиликаттар (N2SіҒб) 8), кремний фтор-сутек қышқылы (Н2SіҒб).
Комплексті қосылыстар туралы ілімнің негізін жасаған Швейцария ғалымы
Альфред Вернер (1893 жыл). Вернердің пікірі бойынша қосылыстарды бірінші
ретті (қарапайым) және жоғары ретті деп екі топқа бөлуге болады. Жоғары
ретті қосылыстар бірінші ретті (қарапайым) қосылыстардың өзара бірігуі
нәтижесінде түзіледі. Олардың кейбіреулері қатты күйінде де және еріген
күйінде де түрақты болады, ал енді біреулері қатты күйінде тұрақты
болғанымен ерітіндіде құрам бөліктіне ыдырап кетеді. Мысалы, Nа2SіҒ6 және
СиSО4-4NН3 қатты және еріген күйінде тұрақты, ал АІ2(SО4)-К2SO-24Н2О қатты
күйінде тұрақты, ерітіндіде алюминий A13+, калий К+ және сульфа 4 SО4~
иондарына ыдырайды. Мұндай қатты күйінде де және еріген күйінде де түрақты
болып келетін жоғары ретті қосылыстар комплексті қосыл ы с т а р деп
аталады.Қомплексті косылыспен танысу үшін мынадай мысал келтірейік. НҒ мен
SіҒ реакцияласқанда:кремний фторсутек қышқылы түзіледі. Мүндай химиялық
қосылыстың түзілуін валенттікке сай химиялық байланыстың түрлерімен
түсіндіре алмаймыз, шынында НҒ мен SіҒ4 молекулала-рының қүрамындағы
атомдардың валенттіктері қанық, бұл молекулаларда химиялық байланыстың
негізі — электрон жұбын түзетін не бұлттары тоғысып қаптасатын жалқы
электрон жоқ. Солай бола түрса да бүл екі газ жап-жақсы реакцияласады, су
ерітіндісінде екеуі түгел қосылысады.
Мүндағы қосылысудың ретін түзілген Н2SіҒб қасиеттері көрсетеді; бұл екі
негізді күшті қышқыл, былай диссоциацияланады: SіҒб" ионының түзілуі
нейтрал молекула SіҒ4 фтор ионымен Ғ' қосылысатындығын көрсетеді. Айталық,
НҒ мен SіҒ4 арасындағы реакцияны көрнекі түрде былай жазуға болады:
н+Гғ- ғ- "" Sі4+н+ Іғ+ ғ+
Демек, SіҒ4 құрамындағы кремний НҒ құрамындағы Ғ~ ионын өзіне тартып
алады. Осы арадағы теріс зарядты фтор иондары, әрине, кейін тебіседі, бірақ
оң зарядты кремнийдің оларды өзіне тартуы басым болғандықтан, оң 4 зарядты
бір кремний теріс зарядты алты фтормен бірігіп, өткенде көрсеткендей
комплекс түзеді, ол комплекс теріс 2 зарядты ион болып шығады. Комплекс
иондары әдетте квадрат жақшаға алып жазылады.
Құрамында осындай комплекс ионы бар қосылыстар комплексті қосылыстарға
жатады.
Комплексті қосылыстарды ғылыми түрғыдан А л ь ф р е д Вернер (1866—1919
ж.) зерттеген; бүл жайындағы Вернердің жүмысы координациялық теория деп
аталады. Жоғары келтірілген комплексті қосылыстардың анықтамасын Вернер
ұсынған.
XX ғасырдан бастап комплексті қосылыстарды жете тексерген теориялар
біздің елімізде шықты, бүл салада үлкен еңбек сіңірген біздің ғалымдар Д.
И. Менделеев, Н. С. Курнаков, әсіресе Л. А. Чугаев және осы кезде акад. И.
И. Черняев, т. б.
Лев Александрович Чугаев Москвада туған. Москва университетін бітірген.
Әуелгі кезде органикалық химиямен айналысқан, 1907 жылы Л. А. Чугаев
Петербург университетінің анорганикалық химия кафедрасын меңгеруге
сайланады. Л. А. Чугаев комплексті қосылыстардан көп ірі жұмыстар істеген,
осы кезде Совет Одағында комплексті қосылыстарды зерттеушілер Чугаевтың
шәкірттері.
Л. А. Чугаевтың платиналық металдардың химиясы жөнінде істеген жұмыстары
ерекше, сол металдарды алу әдістерінің осы күнгі теориялық негізі Чугаевтан
шыққан. Ғылым академиясында 1918 ж. платина институтын ұйымдастыруға да
Чугаев көп еңбек етті.
Координациялық теория бойынша комплексті қосылыста орталық орын алып
түрған ион, не атом (біздің мысалымызда кремний) комплекс түзуші деп
аталады. Мысалы, мына қосы-лыстар СиSО4-4NН3 не РtСI-2КС1 комплексті
қосылыстар болады. Бұлардағы [Си(NН3)4] SО4, К2[(Р1С1)6] мыс және платина
иондары комплекс түзуші.
Комплекс түзушінің айналасына, соның әсері жететіндей жақындатқанда
жиналған, яки координацияланған иондарды не молекулаларды лигандтар
(аддендтер) деп атайды. Міне, осылар (комплекс түзуші мен лигандтар)
бірігіп, комплексті қосылыстың ішкі сферасын қүрайды. Ішкі сфераға
орналаспай қалған иондар комплекс түзушіден алысырақ орналасады, олар
комплексті қосылыстың сыртқы сферасын қүрайды. Комплексті қосылыстарды
жазғанда олардың ішкі және сыртқы сфераларын айырып көрсету үшін іщкі
сфераны жоғарыда айтқандай квадрат жақшаға алады. Мысалы:
[Рі(NНз)4], Сi,- [NН4]С1, [Рі(NНз)2С12]С12 т.б. Комплексті қосылысты
суға еріткенде сыртқы сферадағы иондар диссоциацияланып кетеді. Сондықтан
оның комплекс ионмен байланысы иондық болады. Енді ішкі сферада
координацияланған иондар болсын, не молекулалар болсын, олар комплекс
түзушімен байланысқан қалпында диссоциацияланбайтын комплекс болып қала
береді. Мысалы: РіС14-4NН3 сияқты аммиакат комплексті қосылыс
[Рі(NН3)4С12)С12 былай диссоциацияланады:
[РІ(NН3)4С12]С12 [Рі(NНз)4С12]" + 2С1
Комплекстің ішкі сферасында координацияланатын лигандтар валентті
сутектің екі ионы бар. [РіNHзЬСI] СI қосылысында комплекс ион оң екі
валентті, [РіNНзСI] қосылысында сыртқы сфера жоқ, сондықтан б9л қосылыс
суда диссоциацияланбайды, бейэлектролит.
Комплексті қосылыстың қүрамы белгілі болса, комплекс түзушінің зарядын
табу қиын емес. Ол үшін комплексті қосылыстың формуласына кіретін басқа
иондардың барлығының зарядтарының алгебралық қосындысын шығарып, оған теріс
мән қояды, мысалы [Рі(ІNНз)4С12]С12 оның қосындысы (4-0) + (2—) — + (2—) =
(4 —), демек, бұл арада комплекс түзуші платина оң төрт валентті.

Осы уақытқа дейін оқыған және алдымызда оқитын атомдық (қарапайым)
қосылыстардың жалпы санына қарағанда комплексті қосылыстардың саны'
әлдеқайда көп. Өйткені, біріншіден элементтердің көпшілігі, оның ішінде
металдар, әсіресе қосымша топтардағы металдардың барлығы, комплекс түзуші
бола алады. Екіншіден, комплекстің ішкі сферасына лиганд ретінде кіретін
бөлшектер өте көп, олар:
1. Құрамында оттек бар қосылыстар — су (комплексті қосылыс — крис-
таллогидраттар түзеді), спирттер (алкоголяттар түзеді), қышқылдар (ацидат
түзеді), альдегидтер мен кетондар да комплекстің ішкі сферасына кіре алады.
2. Құрамында азот бар қосылыстар — аммиак (аммиакаттар түзеді),
органикалық аминдер (аминат түзеді), нитридтер, амидтер т. б. қосылыстар да
ішкі сфераға кіре алады.
3. Құрамында күкірт бар қосылыстар — сульфидтер, тиоспирттер, тио-

эфирлер т. б. қосылыстар да ішкі сфераға кіріп комплекс түзеді.
4. Тұздар және түздардың қос түз типті комплексті қосылыстары.
5. Полигалогенид, полисульфид сияқты комплексті қосылыстар.
6. Күрделі қышқылдар (изополиқышқылдар, гетерополиқышқылдар).
Химияда неше комплекс түзуші элемент болса, соның әрқайсысы осы аталған
лигандтармен комплекс түзе алады. Осының өзінен комплексті қосылыстардың
қаншалықты көп екендігін байқауға болады:
Комплекс иондарының беріктігі әр түрлі болады, мысалы Қ2[РіС1б] дағы [РіСI]
ионы берік ион, ол туз суға ерігенде бұл ион диссоциацияланбайды,
ерітіндіде р{ + + + + не С1' иондары білінбейді, ал енді [Ссі(NНз)з]С1
түзының ерітіндісінде СУ ион-дарымен қатар Сс1+ + иондары және ЫН3
молекулаларының бар екендігі білінеді, демек бүл түз суға ерігенде:
[СсҢЫНзЫ СЬ +=* S=ь [СсҢNНзЫ " + 2С1' осылайша диссоциацияланумен қатар.
[С(1(NН)]С1 + 4NН
Координациялық сан 2 бір валентті күміс А§, алтын Аи және мыстың Си
комплексті қосылыстарында кездеседі. Мысалы, [СиС12]~, [А(NН3)2І+, [АиСЬ]
~. Мұндай комплекстерде орталық атом мен екі лиганд бір түзудің бойына
орналасады, демек, қүрылысы түзу сызықты болады (1-формула).
Ш~ Орталық атом

о © о
Координациялық сан 3 сирек кездеседі. Мысал ретінде сынаптың мынадай
комплексті қосылысын: [(СН3)з5] [НgЛз] келтіруге болады. [НgЛ3] ~ ионының
құрылысы теңқабырғалы үшбұрыш сияқты (II-формула).
Комплекс түзушінің координациялық саны 4 болғанда комплексті ионның
құрылысы тетраэдр немесе квадратты болып келеді (III және IV формулалар).
Тетраздрлі комплекстерді бейметалдар және кейбір металдар түзеді. Мысалы,

[ВеҒ4]2~,[ВҒ4Г,„ [ВСI]", [ВВг4]-, [2пС14]2"[2пВг4] және т. б.
Жазық квадратты комплекстерді әдетте,с(-металдар түзеді. Мысалы,
[Рі(ЫН3)4]2+

[Р1С14]2+, [Рс1С14]2~, [АиСI]" және т. б.
Координациялық саны 5 болып келетін комплекстер сонша көп емес. Мұндай
комплекстердің құрылысы үшбұрышты бипирамида немесе квадратты пирамида
сияқты болады (V және VI формулалар).
\ \
\ \
Ең жиі кездесетін координациялық сан 6. Мұндай комплекстердің құрылысы
октаэдр сияқты (ІІ-формула). Алтыдан үлкен координациялық сандар сирек
кездеседі. Ондай комплекстерді 5-және 6-периодтағы -металдар, лантаноидтер
және актиноидер түзеді.

Шынында да қос тұздар мен комплексті тұздардың арасында үлкен
айырмашылық жоқ. Қос тұзды координациялық ішкі сферасы берік емес,
тұрақсыз комплексті қосылыс деп қарауымыз керек. Бұл екеуінің негізгі
айырмашылығы еріген кезде қос тұздар құрамындағы иондарға
диссоциацияланады:
ал комплексті тұздар комплекс ион тұзеді. К2[РіС16]^2ІС + [Р*С1бГ
Сондықтан қос тұздарды комплексті тұздардан айырмашы-
лығын көрсету үшін К2[СиС14] деп жазбайды, СиС12-2КС1 деп
жазады. *
Комплексті қосылыстардың беріктігік сипаттау үшін, ком-плексті ионның
диссоциациялану тепе-теңдігін алып, комплекстің тұрақсыздық константасын
есептейді. Мысалы:
[Р14+1 [СГ]6 т [Рісі62-]
Неғұрлым Кт мәні кіші болса, соғұрлым комплексті ионның беріктігі арта
түседі.
Комплексті ионның диссоциациялануы қайтымды процесс болғандықтан оған
термодинамика заңдарын қолдануға болады: Бірнеше бөлшектердің бірігіп,
үлкен комплексті ионның түзілуі-көбіне экзотермиялы болады, өйткені жаңа
байланыстар түзіп жүйе экзотермиялық тұрақты күйге ауысады. Ал ретсіздік
дәрежесіне келсек, керісінше, көп жағдайда оның кемігенін көрер едік
(S0), яғни, ол ионның түзілуіне кері әсерін тигізеді.
Қазіргі кезде комплексті қосылыстардағы байланыстың табиғатын
қарастыратын үш теориялық әдіс бар:
1) валенттік байланыс әдісі, 2) кристальдық өріс теорйясы, 3)
молекулалық орбитальдар әдісі. Осылардың алғашқы екеуін қарастырамыз.
Валенттік байланыс'әдісі. Валенттік байланыс әдіс бойынша орталық атом мен
лиганд донорлы-акцепторлы жолмен байланысады. Әдетте, орталық атом байланыс
түзуге бос орбитальдарын, лиганд пайдаланылмаған электрон жұбын (басқаша
екі электронды орбиталін) жұмсайды. Демек, орталық атом (ион)-акцептор,
лиганд-донор. Молекула немесе ион лиганд ролін атқару үшін оның құрамындағы
атомның пайдаланылмаған электрон жүбы болу керек.
Орталық атомның бос орбитальдарының саны оның комплекс-ті қосылыстағы
координациялық санына тең болады. Енді осы түрғыдан кобальт катионы Со3+
аммиак молекуласымен әрекеттескенде пайда болатын Со3+ +6NН3—— [Со(NНз)6]3+
комплексті ионның (Со(NН3)б]3+ түзілуін қарастырайық. Кобальт
катионының кобальт атомынан
Кобальт катионының валенттік қауызында төрт бос орбиталь бар (бір 45 және
4р орбиталь). Кобальт катионын қоздыру ар-қылы Згі-деңгейшесіндегі жалқы
электрондарды өзара жұптастырып, бос орбитальдар санын алтыға дейін
жоғарылатуға болады:

Жұлдызша (*) белгісі кобальт катионының қозған күйде екенін көрсетеді.
Қозған күйдегі кобальт катионының алты бос орбиталі: екі Згі, бір 45
және үш 4р орбитальдары бар. Аталған бос орбитальдар байланыс түзуге
қатыспастан бұрын а2 5р3-гибридті орбитальдарға айналады.
Кобальт катионының аталған алты орбиталі аммиак молекуласының құрамындағы
азот атомының екі электронды орбиталімен (басқаша пайдаланылмаған электрон
жұбымен) жұптасқанда комплексті катион [Со(ЫН3)б]3+ түзіледі. Кобальт
катионының сі2 5р3-гибридті орбитальдары октаэдр төбесіне
бағытталғандықтан, түзілген комплекстің құрылысы октаэдр болады.
Сонымен валенттік байланыс әдісі бойынша комплексті қосылыстағы орталық
атом (ион) мен лиганд арасындағы байланыс донорлы-акцепторлы жолмен
түзілетін коваленттік байланыс. Қомплексті ионның кеңістіктегі құрылысы
орталық атомның байланыс түзуге жүмсайтын бос орбитальдарының типіне
байланыс-ты. Орталық атом байланыс түзуге 5р-гибридті екі орбиталін
пайдаланса сызықтық, Sр2-гибридті үш орбиталін пайдаланса жазық үшбүрышты,
Sр3-гибридті төрт орбиталін пайдаланса тетраэдрлік, dsр2-гибридті төрт
орбиталін пайдаланса квадратты комплекстерлс(sр3-гибридті бес орбиталін
пайдаланса үшбұрышты бипирамида тәрізді комплекс, о!2sр3-гибридті алты
орбиталін пайдаланса октаэдрлік комплекс түзіледі, т. с. е.
Валенттік байланыс әдісі комплексті қосылыстардағы орталық атом мен
лиганд арасындағы байланыстың түзілу механизмін және комплекстердің
кеңістіктегі қүрылысын түсіндіре алады. Енді валенттік байланыс әдісі
комплексті қосылыстардың магниттік қасиеттерін қалай түсіндіреді екен,
соны қарастырайық. Тәжірибелік деректер бойынша үш валентті кобалытың
аммиакты комплексі [Со(NН3)б]3+ димагнитті, жалқы электрондары жоқ, ал
фторокомплексі [СоҒ6] 3-парамагнитті, төрт жалқы электроны бар. Бұл
құбылысты түсіну үшін аталған комплекстердің түзілуінің жолдарын
қарастырамыз. Бос күйіндегі кобальт катионының төрт жалқы электроны бар,
ал аммиакты комплекс құрамындағы сі25р3-гибридті кобальт катионының жалқы
электрондары жоқ, сондықтан [Со(NН3)б]3+ диамагнитті. Фторо-комплекстегі
жалқы электрондардың саны бос күйіндегі кобальт катионыныкі сияқты төртке
тең, яғни, тәжірибелік деректер бойынша фторокомплекс [СоҒ6]3+ түзілгенде
Со3+ ионының 3і-ор-битальдары өзгеріссіз қалады. Ал қалыпты күйіндегі
кобальт катионының Со3+ бар болғаны төрт бос орбиталі бар, алты лиганд
(фтор иондары) қосып алу үшін тағы да екі бос орбиталь қажет. Жетіспейтін
екі орбитальды кобальт катионы 4і-деңгейшесінен алады, яғни
фторокомплексте байланыс түзуге кобальт ионының бір 4s, үш 4g және екі
4d орбитальдары қатысады:
Аталған орбитальдар гибридтенгенде алты sр3і2-орбитальдар түзіледі.
Аммиакты комплексте кобальт катионы байланыс түзуге ішкі 3d-
орбитальдарын, фторокомплексте сыртқы 4d-орбитальдарын пайдаланады. Орталық
атомның ішкі гі-орбитальдарының қатысуымен түзілген комплекстер ішкі
орбитальды комплекстер, ал сыртқы гі-орбитальдардың қатысуымен түзілетін
комплекстер сыртқы орбитальды комплекстер деп аталады.Біздің мысалымызда
аммиакты комплекс Со(NН3)б3+ ішкі орбитальды комплекс, ал фторокомплекс
СоҒ63~ сыртқы орбитальды комплекс. Ішкі орбитальды комплекстер түзілгенде
жалқы электрондар саны азаяды, сондықтан ішкі орбитальды комплекстер бас-
қаша аз спинді комплекстер деп те аталады_сыртқы орбитальды комплекстерде
орталық атомның ішкі -деңгейшесі өзгермейді, жалқы электрондар бос ионда
қанша болса комплекстің құрамында сонша болады. Сыртқы орбитальды
комплекстердегі жалқы электрондар саны ішкі орбитальды комплекстердегіден
көп болғандықтан, оларды көп спинді комплекстер деп атайды. Комплекс
түзушінің ішкі орбитальды немесе сыртқы орбитальды комплекс түзуші
лигандтың табиғатына байланысты болады. Бірақ валенттік байланыс теориясы
комплекс қандай лигандпен ішкі орбитальды, ал қандай лигандпен сыртқы
орбитальды комплекс түзетінін алдынала болжауға мүмкіндік бермейді.
Қазіргі заманғы кристалдық өріс теориясы Коссель (1916 ж.) ұсынған
электростатикалық (иондық) модельдің жалғасы болып табылады. Валенттік
байланыс теориясында комплексті қосылыстардағы байланысты коваленттік деп
карастырса, кристалдык өріс теориясында, керісінше, иондық деп
қарастырылады.
Иондық түрғыдан бір валентті күмістің дииодокомпексінің [Аg12] түзілуін
талқылаймыз. Күміс катионы Аg+ мен иод I аниондары әрекеттескенде
молекула Аg1 және комплексті ион [АgЬ] ~ түзілуі мүмкін. Кулон заңына
сүйеніп Аg1 молекуласы мен [Аg12] ~ комплексті ионның түзілуі
энергияларын есептеп, өзара салыстырайық. Алдымен молекуланың түзілу
энергиясын есептейміз. Ол үшін күміс катионы мен иод анионын сығылмайтын
катты шар, ал Аg1 молекуласын біріне бірі тақасып түрған күші е2Ко ал
тартылысу энергиясы е2Ко (мұндағы е-электронның заряды; Ко~катион мен
анионның арақашықтығы, ол катион және анион радиустарының қосындысына тең
Ко Где + Г! —) Комплексте катионға екі анион тартылады , оның
әрқайсысының катионға тартылу энергиясы е2Ко, демек, комплексті
иондардың тартылысу энергиясы Д 2е2 комплекс құрамындағы иондардың жалпы
әсерлесу энергиясы тартылысу энергиясынан тебісу энергиясын алғанға тең:
22 2 3 е2 е2
р — Д Д — 2е2 Е — Аі — А2 — -р яғни, комплекстің ионның
түзілу энергиясы 8+
Сонымен молекулаға қарағанда комплексті ион [Аg12] ~ түзілгенде 1,5 есе көп
энергия бөлінеді. Бұл дииодокомплекстің [АgI] ~ молекулаға қарағанда
тұрақты екенін көрсетеді. Егер осындай әдіспен трииодо-[АgI] 2~, тетраиодо-
[АgІ4] 3~ және т. с. с. комплекстердің түзілу энергияларын есептесек,
олардың дииодокмплекске қарағанда тұрақсыз екенін көз жеткізуге
болады.
!-а^
Кристалдық өріс теориясы бойынша комплексті қосылыстардың магниттік
қасиеттерін түсіну үшін, электрондардың жіктел-ген сі -орбитальдарға
орналасу ретін білу керек. Электрондардың сі -орбитальдарға орналасу реті
жіктелу энергиясы А мен электрондардың өзара жүптасу энергияларының Р
шамасына
байланысты болады. Егер, лигандтың тудыратын өрісі әлсіз болса,
жіктелу энергиясының шамасы электрондардың жұптасу энергиясынан аз
болады (СР). Онда барлық d-орбитальдар алдымен бір электронмен, одан соң
екінші электронмен толтырылады. Егер, лигандтың тудыратын өрісі күшті
болса, жіктелу энергиясының шамасы электрондардың жұптасу энергия-сынан
үлкен болады, (ЛР), онда алдымен төменгі энергиялы орбитальдар, одан соң
жоғары энергиялы орбитальдар толтырылады. Мысал ретінде үш валентті
кобальттың фторокомплексі [СоҒ6]3~ мен аммиакты [Со(NН3)б]3+
комплексіндегі с(-элек-трондардың орналасуын қарастырамыз. Со3+ ионындағы й
-элек-трондарды өзара жүптастыру үшін 251 кДжмоль энергия қажет,
фторокомплексте жіктелу энергиясы А=156 кДжмоль. аммиакты комплексте
жіктелу энергиясы Д = 265 кДжмоль. Яғни, фторокомплексте жіктелу
энергиясының шамасы электрон-дардың жүптасу энергиясынан аз, сондықтан
фторокомплексте электрондар йг және йу орбитальдарына орналасады. Аммиакты
комплексте жіктелу энергиясы электрондардың жұптасу энергиясынан үлкен,
электрондар йг -орбитальдарына орналасады (162-сурет).
Фторокомплексте 4 жалқы электрон бар, ал аммиакты комплексте жалқы
электрондар жоқ, демек, СоҒ63~ көп спинді комплекс, ал Со(Г\[Нз)б3+ -аз
спинді комплекс. Қарастырылған мысалдан мынадай жалпы қорытынды шығаруға
болады. d -деңгейшесін нашар жіктейтін лигандтардың комплекстері
көп спинді, ал күшті жіктейтін лигандтардың комплекстері аз спинді болып
келеді.
Комплексті қосылыстардың түсі. Комплексті қосылыстардың түсі (бояуы)
электронның жарық сәулесі әсері-нен төменгі А -орбитальға (мысалы, сіу
-орбитальға ауысуынан пайда болады. Мысал ретінде үш валентті титан
Ті3+(3£г) су ерітіндісінде күлгін түсті [Ті(Н2О)б]3+ аквокомплекс түрінде
болады. Титанның аквокомплексі [Ті(Н2Об)]3+ негізінен толқын үзындығы
500 нм сәулені жүтады және аз мөлшерде толқын үзындықтары 400-700
нм- аралығындағы сәулелерді жүтады. Бүл толқын үзындықтары сары,
жасыл сәулелерге сәйкес келеді. Демек, үш валентті титанның судағы
ерітіндісі арқылы өткен ақ сәуленің сары, жасыл сәулелері ерітіндіде
жұтылып қалады да, қызыл және күлгін сәулелер ерітінді арқылы өтеді.
Сондықтан да титан аквокомплексінің ерітіндісі қызыл-күлгін түске боялған
болады. Басқа комплекстердің түстілігі де ;осылай түсіндіріледі.
Сонымен кристалдық өріс теориясы комплексті қосылыстардың көптеген
қасиеттерін түсіндіре алады.
Комплекстер ішкі сферасының зарядына қарай, катионды, анионды және
бейтарап болып үш топқа бөлінеді.
Катионды комплекстер орталық ионның айналасына бейтарап молекулалар
(N2О, NН3 және т. б.) координацияланғанда түзіледі. Мысалы, [А1(N2О)6] С13
және [Сг (NН3)4]С13. Бұл қосылыстардағы комплексті [А1 (Н2О)6]3+ ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.