Các hợp chất phức tạp: danh pháp và phân loại

Lớn nhất và đa dạng nhất trong số các vật liệu vô cơ là một lớp học của các hợp chất phức tạp. Về điều này có thể là do nhóm các hợp chất cơ, chẳng hạn như chất diệp lục và haemoglobin. Đó là những kết nối này là những chiếc cầu nối các hóa chất vô cơ và hữu cơ trong một khoa học thống nhất. vai trò vô giá trong việc phát triển kiến thức vật liệu phức tạp trong lĩnh vực hóa học phân tích và pha lê hóa học, việc nghiên cứu các quá trình sinh học quan trọng nhất: quang hợp, nội bộ (di động) hô hấp.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét cấu trúc và danh pháp của các hợp chất phức tạp, cũng như các nguyên tắc cơ bản của phân loại của họ.

lý thuyết phối hợp A. Werner

Vào cuối thế kỷ XX nhà khoa học Thụy Sĩ A. Werner đã chứng minh rằng các phân tử trong bất kỳ chất phức tạp một số cấu trúc đó đã lần lượt gọi là ion trung tâm, các ligand (ligand) và lĩnh vực hợp tác bên ngoài. Rằng chúng tôi đã phân loại rõ ràng và danh pháp của các hợp chất phức tạp, chúng tôi giải thích các khái niệm một cách chi tiết hơn. Như vậy, A. Werner đã được chứng minh trong sự hiện diện của phân tử ion (thường tích điện dương), trong đó chiếm một vị trí trung tâm. Ông được biết đến như là tác nhân tạo phức, các ion trung tâm hoặc nguyên tử. Nó có thể được bố trí gần các phân tử như trung lập, gọi là ligand và hạt anion mang điện tích âm hình thành lĩnh vực phối hợp bên trong của vật chất. Tất cả các hạt còn lại mà chưa nhập vào nó, tạo thành lớp vỏ bên ngoài của phân tử.

Như vậy, trong công thức mỏ đồng natri Na ₂ [Cu (OH) _4], một nguyên tử đồng trung tâm trong trạng thái ôxi hóa 2 và bốn gidroksogrupp tạo thành hình cầu bên trong, trong khi các ion natri được đặt tại một số khoảng cách từ các nguyên tử trung tâm trong lĩnh vực bên ngoài.

Phương pháp xác định công thức trọng tâm và tên các chất

Cho đến nay, lý thuyết của A. Werner là cơ sở lý luận chính mà nghiên cứu phức phức tạp. Danh mục, ví dụ, tên của các chất này được xác định bởi các quy tắc được chấp nhận bởi Hiệp hội quốc tế về lý thuyết và Hóa học Ứng dụng.

Chúng tôi cung cấp một vài ví dụ về các công thức của các chất, trong đó có chứa các nguyên tử platin tạo phức - K ₂ [PtCl _6] hoặc phân tử NH ₃ - [Ag (NH _{3) 2]} Cl. Khi nó bật ra, công thức có thể được bắt nguồn bằng cách sử dụng hành vi sau đây: phản ứng trao đổi đôi, dẫn mol của các giải pháp X-ray phương pháp nhiễu xạ. Xem xét các phương pháp này một cách chi tiết.

Như đã trình bày cấu trúc của hợp chất platin phức tạp

Chất của nhóm này được đặc trưng bởi sự hiện diện trong phân tử của nguyên tử platin trung ương. Khi các hợp chất PtCl giải pháp ₄ × 6NH ₃ hành động của nitrat bạc, sau đó tất cả các mặt clo trong các tài liệu liên quan đến các nguyên tử kim loại và AgCl hình thành bông tuyết trắng. Điều này có nghĩa rằng tất cả các anion là clo trong lĩnh vực phối hợp bên ngoài, trong khi các phân tử amoniac được liên kết với các nguyên tử platin trung tâm và cùng với nó là hình cầu bên trong hình thành.

Nó có nghĩa là một hợp chất phối hợp của công thức được ghi nhận theo hình thức này: [Pt _{(NH3) 6]} Cl ₄ và được gọi là bạch kim hexammine clorua. Bằng cách sử dụng phương pháp nhiễu xạ tia X, các nhà hóa học khám phá và các hợp chất phức tạp khác mà thuật ngữ sẽ được cài đặt trong phần tiếp theo.

Các hợp chất kết tinh của crom

Cấu trúc của nhóm các chất đã được xác định bởi các quá trình vật lý của nhiễu xạ tia X của phân tích nhiễu xạ tia X nằm bên dưới. Đi qua các mạng tinh thể, các sóng điện từ rải rác do tác động của các electron của chất thử nghiệm. Điều này làm cho nó có thể rất chính xác để xác định các nhóm nguyên tử tại các địa điểm mạng. danh pháp tương ứng của các hợp chất phức tạp được tạo ra để tinh crom chứa. Ví dụ về tên hydrat đồng phân của muối hóa trị ba crom, rút ra thông qua phương pháp nhiễu xạ tia X, như sau: tetraakvadihlorohroma clorua (III), pentaakvahlorohroma clorua (III).

Người ta thấy rằng trong các tài liệu nguyên tử crom ràng buộc đến sáu ligand khác nhau. Làm thế nào có thể xác định tỷ lệ và bất kỳ yếu tố ảnh hưởng đến số phối hợp?

Khi nguyên tử trung tâm được liên kết với các ligand

Để trả lời các câu hỏi nêu ra ở trên, chúng ta nhớ lại rằng trong khu vực lân cận của các tác nhân tạo phức rất nhiều cấu trúc, được gọi là ligand, hoặc các ligand. tổng số của họ, và xác định số lượng phối hợp. Theo lý thuyết của A. Werner, tiếp nhận, phân loại và danh pháp của các hợp chất phức tạp phụ thuộc trực tiếp vào chỉ số này. Nó được tương ứng liên quan đến quá trình oxy hóa của nguyên tử trung tâm. Trong các hợp chất của platin, crom, số phối hợp sắt của bình đẳng nhất đến sáu; nếu tác nhân tạo phức được biểu diễn bởi các nguyên tử của đồng hoặc kẽm - bốn nếu nguyên tử trung tâm là bạc hoặc đồng - hai.

Các loại hợp chất phức tạp

Trong hóa học, phân biệt như các lớp học chính và cấp bậc của các chất chuyển tiếp giữa chúng. Thảo luận trong các hợp chất phức tạp tóm tắt trước đó thuật ngữ chỉ sự hiện diện trong cơ cấu của họ về các phân tử nước là aquacomplexes. Bởi ammine bao gồm các chất có chứa các hạt trung hòa amoniac, chẳng hạn như triiodo triamminrody. cấu trúc phân tử đặc biệt của lớp các hợp chất tạo phức. tên của họ xuất phát từ chelicera sinh học hạn - cái gọi là móng vuốt loại thập túc. Những chất chứa phối tử, cấu hình không gian trong đó bao gồm một tác nhân tạo phức, giống như móng vuốt. hợp chất này bao gồm phức tạp oxalat sắt, phức tạp bạch kim etilendiamminovy với trạng thái ôxi hóa +4, muối axit aminoacetic, có chứa các ion của rhodium, bạch kim hoặc đồng.

Quy định cho biên dịch tên của các hợp chất phức tạp

Các câu hỏi kiểm tra phổ biến nhất trong việc tìm kiếm hóa học trong quá trình học cao là: gọi các hợp chất phức tạp của IUPAC-danh pháp. Trong một ví dụ cụ thể, chúng tôi phân tích thuật toán biên soạn tiêu đề chất có công thức sau: (NH _{4) 2} [Pt (OH) ₂ Cl _4].

1. Tên bắt đầu với việc xác định thành phần của lĩnh vực phối hợp bên trong. Nó chứa nhóm hydroxyl và anion clo. Những tiêu đề thêm -o kết thúc. Chúng tôi có được digidrokso-, tetrahloro-.
2. Bây giờ chúng ta tìm ra tác nhân tạo phức sử dụng ký hiệu tên Latin của mình, và thêm sung các -Tại hậu tố trong ngoặc đơn phải ghi rõ mức độ của quá trình oxy hóa: platinate (IV).
3. Kết thúc với biểu tượng hình cầu bên trong, di chuyển ra bên ngoài. Chúng tôi gọi nó là cation: trong ví dụ này là các ion amoni.

Kết quả là, các chất sẽ có một tiêu đề, trong đó tất cả các cấu trúc niêm yết trên.

Việc sử dụng các hợp chất phức tạp

Vào lúc bắt đầu của bài viết này, chúng tôi gọi là đại diện quan trọng nhất của các chất kim loại hữu cơ như hemoglobin, chất diệp lục, vitamin. Họ đóng một vai trò quan trọng trong trao đổi chất. Sử dụng rộng rãi các hợp chất phức tạp trong chu kỳ công nghệ nóng chảy kim loại đen và kim loại màu. Một vai trò quan trọng được chơi trong carbonyls luyện kim - hợp chất phức tạp cụ thể mà thuật ngữ chỉ sự hiện diện trong phân tử của họ carbon monoxide CO như một ligand. Các hợp chất này được phân hủy dưới nhiệt và giảm kim loại như niken, sắt, coban từ quặng của họ. Hầu hết các khu phức hợp cũng được sử dụng làm chất xúc tác trong các phản ứng sản xuất vecni, sơn và nhựa.