अध्याय 17

17.1 मूल परिभाषाएं

इस अध्याय में, आपको जटिल पदार्थों के एक विशेष समूह से परिचित कराया जाएगा जिसे कहा जाता है व्यापक(या समन्वय) यौगिकों.

वर्तमान में, अवधारणा की एक सख्त परिभाषा " जटिल कण"नहीं। आमतौर पर निम्नलिखित परिभाषा का उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, एक हाइड्रेटेड कॉपर आयन 2 एक जटिल कण है, क्योंकि यह वास्तव में समाधान और कुछ क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स में मौजूद है, यह Cu 2 आयनों और H 2 O अणुओं से बनता है, पानी के अणु वास्तविक अणु होते हैं, और Cu 2 आयन क्रिस्टल में मौजूद होते हैं। कई तांबे के यौगिकों की। इसके विपरीत, SO 4 2 आयन एक जटिल कण नहीं है, क्योंकि यद्यपि O 2 आयन क्रिस्टल में होते हैं, S6 आयन रासायनिक प्रणालियों में मौजूद नहीं होता है।

अन्य जटिल कणों के उदाहरण: 2 , 3 , , 2 ।

इसी समय, NH4 और H3O आयनों को जटिल कणों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, हालांकि रासायनिक प्रणालियों में H आयन मौजूद नहीं होते हैं।

कभी-कभी जटिल कणों को जटिल रासायनिक कण कहा जाता है, सभी या बंधों का हिस्सा जिसमें दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बनते हैं। यह अधिकांश जटिल कणों में सच है, लेकिन, उदाहरण के लिए, जटिल कण 3 में पोटेशियम फिटकरी SO4 में, Al और O परमाणुओं के बीच का बंधन वास्तव में दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बनता है, जबकि जटिल कण में केवल इलेक्ट्रोस्टैटिक होता है (आयन-द्विध्रुवीय) अंतःक्रिया। इसकी पुष्टि संरचना में समान एक जटिल कण के लौह अमोनियम फिटकरी के अस्तित्व से होती है, जिसमें पानी के अणुओं और NH4 आयन के बीच केवल आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया संभव है।

आवेश से, जटिल कण धनायन, ऋणायन और उदासीन अणु भी हो सकते हैं। ऐसे कणों वाले जटिल यौगिक विभिन्न वर्गों के रसायनों (अम्ल, क्षार, लवण) से संबंधित हो सकते हैं। उदाहरण: (एच 3 ओ) - एसिड, ओएच - बेस, एनएच 4 सीएल और के 3 - लवण।

आमतौर पर, कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट एक तत्व का परमाणु होता है जो धातु बनाता है, लेकिन यह ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, आयोडीन और अन्य तत्वों का परमाणु भी हो सकता है जो गैर-धातु बनाते हैं। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट की ऑक्सीकरण अवस्था धनात्मक, ऋणात्मक या शून्य हो सकती है; जब एक जटिल यौगिक सरल पदार्थों से बनता है, तो वह परिवर्तित नहीं होता है।

लिगैंड ऐसे कण हो सकते हैं, जो एक जटिल यौगिक के निर्माण से पहले, अणु (H 2 O, CO, NH 3, आदि), आयन (OH, Cl, PO 4 3, आदि), साथ ही साथ एक हाइड्रोजन धनायन थे। . अंतर करना अज्ञातया मोनोडेंटेट लिगैंड्स (केंद्रीय परमाणु से उसके एक परमाणु के माध्यम से, यानी एक-बंध द्वारा जुड़ा हुआ), बिडेंटेट(केंद्रीय परमाणु से उनके दो परमाणुओं के माध्यम से, यानी दो-बंधों द्वारा जुड़ा हुआ है), त्रिशूलआदि।

यदि लिगैंड अज्ञात हैं, तो समन्वय संख्या ऐसे लिगैंड की संख्या के बराबर होती है।

सीएन केंद्रीय परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना, इसके ऑक्सीकरण की डिग्री, केंद्रीय परमाणु और लिगैंड्स के आकार, जटिल यौगिक, तापमान और अन्य कारकों के गठन की स्थितियों पर निर्भर करता है। सीएन 2 से 12 तक मान ले सकता है। अक्सर यह छह के बराबर होता है, कुछ हद तक कम - चार।

कई केंद्रीय परमाणुओं के साथ जटिल कण भी होते हैं।

जटिल कणों के दो प्रकार के संरचनात्मक सूत्रों का उपयोग किया जाता है: केंद्रीय परमाणु और लिगैंड के औपचारिक प्रभार को इंगित करना, या पूरे जटिल कण के औपचारिक प्रभार को इंगित करना। उदाहरण:

एक जटिल कण के आकार को चिह्नित करने के लिए, समन्वय पॉलीहेड्रॉन (पॉलीहेड्रॉन) के विचार का उपयोग किया जाता है।

समन्वय पॉलीहेड्रा में एक वर्ग (केएन = 4), एक त्रिकोण (केएन = 3), और एक डंबेल (केएन = 2) भी शामिल है, हालांकि ये आंकड़े पॉलीहेड्रा नहीं हैं। सबसे आम सीएन मूल्यों के लिए समन्वय पॉलीहेड्रा और संगत आकार के जटिल कणों के उदाहरण अंजीर में दिखाए जाते हैं। एक।

17.2 जटिल यौगिकों का वर्गीकरण

रासायनिक जटिल यौगिकों को आयनिक में कैसे विभाजित किया जाता है (उन्हें कभी-कभी कहा जाता है आयनकारी) और आणविक ( गैर ईओण) सम्बन्ध। आयनिक जटिल यौगिकों में आवेशित जटिल कण होते हैं - आयन - और अम्ल, क्षार या लवण होते हैं (देखें 1)। आणविक जटिल यौगिकों में अपरिवर्तित जटिल कण (अणु) होते हैं, उदाहरण के लिए: या - उन्हें रसायनों के किसी भी मुख्य वर्ग को सौंपना मुश्किल है।

जटिल यौगिक बनाने वाले जटिल कण काफी विविध हैं। इसलिए, उनके वर्गीकरण के लिए कई वर्गीकरण सुविधाओं का उपयोग किया जाता है: केंद्रीय परमाणुओं की संख्या, लिगैंड का प्रकार, समन्वय संख्या और अन्य।

केंद्रीय परमाणुओं की संख्या के अनुसारजटिल कणों को विभाजित किया जाता है सिंगल कोरऔर मल्टी कोर. बहु-नाभिकीय जटिल कणों के केंद्रीय परमाणुओं को सीधे या लिगैंड के माध्यम से एक दूसरे से जोड़ा जा सकता है। दोनों ही मामलों में, लिगेंड के साथ केंद्रीय परमाणु जटिल परिसर का एक आंतरिक क्षेत्र बनाते हैं:

लिगेंड्स के प्रकार के अनुसार जटिल कणों को विभाजित किया जाता है

1) एक्वाकॉम्प्लेक्सयानी जटिल कण जिनमें पानी के अणु लिगेंड्स के रूप में मौजूद होते हैं। Cationic aquacomplexes m कमोबेश स्थिर होते हैं, anionic aquacomplexes अस्थिर होते हैं। सभी क्रिस्टलीय हाइड्रेट ऐसे यौगिक होते हैं जिनमें एक्वा कॉम्प्लेक्स होते हैं, उदाहरण के लिए:

मिलीग्राम (क्लो 4) 2. 6H 2 O वास्तव में (ClO 4) 2 है;
बीएसओ4. 4H 2 O वास्तव में SO 4 है;
जेडएन (बीआरओ 3) 2। 6H 2 O वास्तव में (BrO 3) 2 है;
CuSO4. 5H 2 O वास्तव में SO 4 है। एच2ओ.

2) हाइड्रोक्सोकोम्पलेक्स, अर्थात्, जटिल कण जिनमें हाइड्रॉक्सिल समूह लिगैंड के रूप में मौजूद होते हैं, जो जटिल कण में प्रवेश करने से पहले हाइड्रॉक्साइड आयन थे, उदाहरण के लिए: 2 , 3 , ।

हाइड्रोक्सो कॉम्प्लेक्स एक्वा कॉम्प्लेक्स से बनते हैं जो cationic एसिड के गुणों को प्रदर्शित करते हैं:

2 + 4OH = 2 + 4H 2 O

3) अमोनिया, अर्थात्, जटिल कण जिनमें NH 3 समूह लिगेंड के रूप में मौजूद होते हैं (एक जटिल कण - अमोनिया अणुओं के निर्माण से पहले), उदाहरण के लिए: 2 , , 3 ।

अमोनिया एक्वा कॉम्प्लेक्स से भी प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए:

2 + 4एनएच 3 \u003d 2 + 4 एच 2 ओ

इस मामले में समाधान का रंग नीले से अल्ट्रामरीन में बदल जाता है।

4) एसिडोकॉम्प्लेक्स, अर्थात्, जटिल कण जिनमें ऑक्सीजन मुक्त और ऑक्सीजन युक्त एसिड दोनों के अम्लीय अवशेष लिगैंड्स के रूप में मौजूद होते हैं (एक जटिल कण के गठन से पहले - आयनों, उदाहरण के लिए: Cl, Br, I, CN, S 2, NO) 2, एस 2 ओ 3 2, सीओ 3 2, सी 2 ओ 4 2 आदि)।

एसिड कॉम्प्लेक्स के गठन के उदाहरण:

एचजी 2 + 4आई = 2
AgBr + 2S 2 O 3 2 = 3 + Br

बाद की प्रतिक्रिया का उपयोग फोटोग्राफी में फोटोग्राफिक सामग्री से अप्राप्य सिल्वर ब्रोमाइड को हटाने के लिए किया जाता है।
(फोटोग्राफिक फिल्म और फोटोग्राफिक पेपर विकसित करते समय, फोटोग्राफिक इमल्शन में निहित सिल्वर ब्रोमाइड के अनएक्सपोज्ड हिस्से को डेवलपर द्वारा बहाल नहीं किया जाता है। इसे हटाने के लिए, इस प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है (इस प्रक्रिया को "फिक्सिंग" कहा जाता है, क्योंकि बिना हटाए गए सिल्वर ब्रोमाइड धीरे-धीरे प्रकाश में विघटित हो जाता है, छवि को नष्ट कर देता है)

5) वे संकुल जिनमें हाइड्रोजन परमाणु लिगन्ड होते हैं, दो पूर्णतः भिन्न समूहों में विभाजित होते हैं: हाइड्राइडरचना में शामिल परिसरों और परिसरों ओनियमसम्बन्ध।

हाइड्राइड परिसरों के निर्माण में -,, - केंद्रीय परमाणु एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है, और हाइड्राइड आयन एक दाता है। इन संकुलों में हाइड्रोजन परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था -1 होती है।

ओनियम परिसरों में, केंद्रीय परमाणु एक इलेक्ट्रॉन दाता है, और स्वीकर्ता +1 ऑक्सीकरण अवस्था में एक हाइड्रोजन परमाणु है। उदाहरण: एच 3 ओ या - ऑक्सोनियम आयन, एनएच 4 या - अमोनियम आयन। इसके अलावा, ऐसे आयनों के स्थानापन्न व्युत्पन्न हैं: - टेट्रामेथाइलमोनियम आयन, - टेट्राफेनिलारसोनियम आयन, - डायथाइलोक्सोनियम आयन, आदि।

6) कार्बोनिलकॉम्प्लेक्स - कॉम्प्लेक्स जिसमें सीओ समूह लिगैंड के रूप में मौजूद होते हैं (जटिल गठन से पहले - कार्बन मोनोऑक्साइड अणु), उदाहरण के लिए :, आदि।

7) अनियन हैलाइडकॉम्प्लेक्स प्रकार के कॉम्प्लेक्स हैं।

जटिल कणों के अन्य वर्ग भी लिगेंड के प्रकार के अनुसार प्रतिष्ठित होते हैं। इसके अलावा, विभिन्न प्रकार के लिगैंड वाले जटिल कण होते हैं; सबसे सरल उदाहरण एक्वा हाइड्रोक्सोकोम्पलेक्स है।

17.3. जटिल यौगिकों के नामकरण की मूल बातें

एक जटिल यौगिक का सूत्र उसी तरह संकलित किया जाता है जैसे किसी आयनिक पदार्थ का सूत्र: पहले स्थान पर धनायन का सूत्र लिखा जाता है, और दूसरे में आयन।

एक जटिल कण का सूत्र निम्नलिखित क्रम में वर्ग कोष्ठक में लिखा जाता है: जटिल तत्व का प्रतीक पहले रखा जाता है, फिर लिगैंड्स के सूत्र जो कॉम्प्लेक्स के गठन से पहले केशन थे, फिर लिगैंड्स के सूत्र जो थे कॉम्प्लेक्स के गठन से पहले तटस्थ अणु, और उनके बाद लिगैंड्स के सूत्र, पूर्व में आयनों द्वारा कॉम्प्लेक्स के गठन से पहले।

एक जटिल यौगिक का नाम उसी तरह बनाया जाता है जैसे किसी नमक या क्षार का नाम (जटिल अम्लों को हाइड्रोजन या ऑक्सोनियम लवण कहा जाता है)। यौगिक के नाम में धनायन का नाम और ऋणायन का नाम शामिल है।

जटिल कण के नाम में कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट का नाम और लिगैंड्स के नाम शामिल हैं (नाम सूत्र के अनुसार लिखा गया है, लेकिन दाएं से बाएं। उद्धरणों में जटिल एजेंटों के लिए, रूसी तत्व नामों का उपयोग किया जाता है, और में आयनों, लैटिन वाले।

सबसे आम लिगैंड्स के नाम:

एच 2 ओ - एक्वा	सीएल - क्लोरो	एसओ 4 2 - सल्फेट	ओह - हाइड्रोक्सो
सीओ - कार्बोनिल	ब्र - ब्रोमो	सीओ 3 2 - कार्बोनेट	एच - हाइड्रिडो
एनएच 3 - अमाइन	नंबर 2 - नाइट्रो	सीएन - साइनो	नहीं - नाइट्रोसो
नहीं - नाइट्रोसिल	ओ 2 - ऑक्सो	एनसीएस - थियोसाइनाटो	एच + आई - हाइड्रो

जटिल उद्धरणों के नामों के उदाहरण:

जटिल आयनों के नाम के उदाहरण:

2 - टेट्राहाइड्रॉक्सोज़िनकेट आयन
3 - di(thiosulfato)argentate(I)-ion
3 - हेक्सासायनोक्रोमेट (III) -आयन
- टेट्राहाइड्रॉक्सोडिक्वालुमिनेट आयन
- टेट्रानिट्रोडायमाइनकोबाल्टेट (III)-आयन
3 - पेंटासायनोएक्वाफेरेट (द्वितीय) -आयन

उदासीन जटिल कणों के नाम के उदाहरण:

अधिक विस्तृत नामकरण नियम संदर्भ पुस्तकों और विशेष नियमावली में दिए गए हैं।

17.4. जटिल यौगिकों में रासायनिक बंधन और उनकी संरचना

आवेशित परिसरों वाले क्रिस्टलीय जटिल यौगिकों में, परिसर और बाहरी क्षेत्र के आयनों के बीच का बंधन आयनिक होता है, जबकि बाहरी क्षेत्र के शेष कणों के बीच के बंधन अंतर-आणविक (हाइड्रोजन बांड सहित) होते हैं। आणविक जटिल यौगिकों में, परिसरों के बीच का बंधन अंतर-आणविक होता है।

अधिकांश जटिल कणों में, केंद्रीय परमाणु और लिगेंड्स के बीच के बंधन सहसंयोजक होते हैं। उनमें से सभी या कुछ भाग दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बनते हैं (परिणामस्वरूप, औपचारिक शुल्क में परिवर्तन के साथ)। कम से कम स्थिर परिसरों में (उदाहरण के लिए, क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी तत्वों, साथ ही अमोनियम के जलीय परिसरों में), लिगैंड इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण द्वारा आयोजित किए जाते हैं। जटिल कणों में बंधन को अक्सर दाता-स्वीकर्ता या समन्वय बंधन के रूप में जाना जाता है।

आइए हम एक उदाहरण के रूप में लोहे (II) के एक्वाकेशन का उपयोग करके इसके गठन पर विचार करें। यह आयन प्रतिक्रिया द्वारा बनता है:

FeCl 2cr + 6H 2 O = 2 + 2Cl

लोहे के परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र 1 . होता है एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 4एस 2 3डी 6. आइए इस परमाणु के वैलेंस सबलेवल की एक योजना बनाएं:

जब एक दोगुना आवेशित आयन बनता है, तो लोहे का परमाणु दो 4 . खो देता है एस-इलेक्ट्रॉन:

आयरन आयन छह पानी के अणुओं के ऑक्सीजन परमाणुओं के छह इलेक्ट्रॉन जोड़े को मुक्त वैलेंस ऑर्बिटल्स में स्वीकार करता है:

एक जटिल धनायन बनता है, जिसकी रासायनिक संरचना निम्नलिखित सूत्रों में से एक द्वारा व्यक्त की जा सकती है:

इस कण की स्थानिक संरचना एक स्थानिक सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है:

समन्वय पॉलीहेड्रॉन का आकार एक अष्टफलक है। सभी Fe-O बांड समान हैं। कल्पित एसपी 3 डी 2 - लौह परमाणु एओ का संकरण। परिसर के चुंबकीय गुण अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति का संकेत देते हैं।

यदि FeCl2 को सायनाइड आयनों वाले विलयन में घोला जाता है, तो अभिक्रिया आगे बढ़ती है

FeCl 2cr + 6CN = 4 + 2Cl।

FeCl 2 के घोल में पोटेशियम साइनाइड KCN का घोल मिलाकर भी यही कॉम्प्लेक्स प्राप्त किया जाता है:

2 + 6CN \u003d 4 + 6H 2 O।

इससे पता चलता है कि साइनाइड कॉम्प्लेक्स एक्वाकॉम्प्लेक्स से ज्यादा मजबूत है। इसके अलावा, साइनाइड परिसर के चुंबकीय गुण लोहे के परमाणु से अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति का संकेत देते हैं। यह सब इस परिसर की थोड़ी अलग इलेक्ट्रॉनिक संरचना के कारण है:

"मजबूत" सीएन लिगैंड लौह परमाणु के साथ मजबूत बंधन बनाते हैं, ऊर्जा लाभ हंड के नियम को "तोड़ने" और रिलीज 3 के लिए पर्याप्त है डीलिगैंड्स के एकाकी जोड़े के लिए -ऑर्बिटल्स। साइनाइड परिसर की स्थानिक संरचना एक्वाकॉम्प्लेक्स के समान होती है, लेकिन संकरण का प्रकार भिन्न होता है - डी 2 एसपी 3 .

लिगैंड की "ताकत" मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनों की अकेली जोड़ी के बादल के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है, अर्थात यह परमाणु के आकार में कमी के साथ बढ़ती है, प्रिंसिपल क्वांटम संख्या में कमी के साथ, निर्भर करती है ईओ संकरण के प्रकार और कुछ अन्य कारकों पर। सबसे महत्वपूर्ण लिगेंड्स को उनकी "ताकत" (लिगैंड्स की "गतिविधि श्रृंखला" का एक प्रकार) बढ़ाने के क्रम में पंक्तिबद्ध किया जा सकता है, इस श्रृंखला को कहा जाता है लिगेंड्स की स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला:

मैं; बीआर; : एससीएन, सीएल, एफ, ओएच, एच 2 ओ; : एनसीएस, एनएच3; एसओ 3 एस : 2 ; : सीएन, सीओ

परिसरों 3 और 3 के लिए, गठन योजनाएं इस प्रकार दिखती हैं:

सीएन = 4 के साथ परिसरों के लिए, दो संरचनाएं संभव हैं: एक टेट्राहेड्रोन (मामले में सपा 3-संकरण), उदाहरण के लिए, 2 , और एक समतल वर्ग ( . के मामले में) डीएसपी 2 संकरण), उदाहरण के लिए, 2।

17.5. जटिल यौगिकों के रासायनिक गुण

जटिल यौगिकों के लिए, सबसे पहले, समान गुण समान वर्गों (लवण, अम्ल, क्षार) के सामान्य यौगिकों के लिए विशेषता हैं।

यदि यौगिक एक अम्ल है, तो यह एक प्रबल अम्ल है; यदि यह एक आधार है, तो आधार मजबूत है। जटिल यौगिकों के ये गुण केवल H3O या OH आयनों की उपस्थिति से निर्धारित होते हैं। इसके अलावा, जटिल अम्ल, क्षार और लवण सामान्य विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं, उदाहरण के लिए:

SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + Cl 2
FeCl 3 + K 4 = Fe 4 3 + 3KCl

इन प्रतिक्रियाओं में से अंतिम का उपयोग Fe 3 आयनों के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया के रूप में किया जाता है। परिणामी अल्ट्रामरीन अघुलनशील पदार्थ को "प्रशिया नीला" कहा जाता है [व्यवस्थित नाम लोहा (III) -पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (II)] है।

इसके अलावा, जटिल कण स्वयं प्रतिक्रिया में प्रवेश कर सकता है, और जितना अधिक सक्रिय होता है, उतना ही कम स्थिर होता है। आमतौर पर ये समाधान में होने वाली लिगैंड प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं हैं, उदाहरण के लिए:

2 + 4एनएच 3 \u003d 2 + 4एच 2 ओ,

साथ ही एसिड-बेस प्रतिक्रियाएं जैसे

2 + 2H 3 O = + 2H 2 O
2 + 2OH = + 2H 2 O

इन प्रतिक्रियाओं में गठित, अलगाव और सुखाने के बाद, यह जिंक हाइड्रॉक्साइड में बदल जाता है:

जेडएन (ओएच) 2 + 2 एच 2 ओ

अंतिम प्रतिक्रिया एक जटिल यौगिक के अपघटन का सबसे सरल उदाहरण है। इस मामले में, यह कमरे के तापमान पर चलता है। अन्य जटिल यौगिक गर्म होने पर विघटित हो जाते हैं, उदाहरण के लिए:

SO4. एच 2 ओ \u003d क्यूएसओ 4 + 4एनएच 3 + एच 2 ओ (300 ओ सी से ऊपर)
4K 3 \u003d 12KNO 2 + 4CoO + 4NO + 8NO 2 (200 o C से ऊपर)
के 2 \u003d के 2 जेडएनओ 2 + 2 एच 2 ओ (100 ओ सी से ऊपर)

एक लिगैंड प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया की संभावना का आकलन करने के लिए, कोई स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला का उपयोग कर सकता है, इस तथ्य से निर्देशित होता है कि मजबूत लिगैंड कमजोर लोगों को आंतरिक क्षेत्र से विस्थापित करते हैं।

17.6 जटिल यौगिकों का समावयवता

जटिल यौगिकों का समावयवता संबंधित है
1) लिगैंड्स और बाहरी-क्षेत्र कणों की संभावित भिन्न व्यवस्था के साथ,
2) सबसे जटिल कण की एक अलग संरचना के साथ।

पहले समूह में शामिल हैं हाइड्रेटेड(सामान्य रूप में सॉल्वेट) और आयनीकरणसमावयवता, दूसरे को - स्थानिकऔर ऑप्टिकल.

हाइड्रेट समरूपता जटिल परिसर के बाहरी और आंतरिक क्षेत्रों में पानी के अणुओं के विभिन्न वितरण की संभावना से जुड़ा हुआ है, उदाहरण के लिए: (लाल-भूरा रंग) और Br 2 (नीला रंग)।

Ionization isomerism बाहरी और आंतरिक क्षेत्रों में आयनों के विभिन्न वितरण की संभावना से जुड़ा हुआ है, उदाहरण के लिए: SO 4 (बैंगनी) और Br (लाल)। इनमें से पहला यौगिक बेरियम क्लोराइड के घोल के साथ प्रतिक्रिया करके एक अवक्षेप बनाता है, और दूसरा - सिल्वर नाइट्रेट के घोल के साथ।

स्थानिक (ज्यामितीय) समरूपता, जिसे अन्यथा सीआईएस-ट्रांस आइसोमेरिज्म कहा जाता है, वर्ग और अष्टफलकीय परिसरों की विशेषता है (यह टेट्राहेड्रल लोगों के लिए असंभव है)। उदाहरण: सीआईएस-ट्रांस स्क्वायर कॉम्प्लेक्स आइसोमेरिज्म

ऑप्टिकल (दर्पण) आइसोमेरिज्म अनिवार्य रूप से कार्बनिक रसायन विज्ञान में ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म से भिन्न नहीं होता है और यह टेट्राहेड्रल और ऑक्टाहेड्रल कॉम्प्लेक्स (वर्ग वाले के लिए असंभव) की विशेषता है।

जटिल यौगिकों की संरचना

आकर्षक बल न केवल परमाणुओं के बीच, बल्कि अणुओं के बीच भी कार्य करते हैं। अणुओं की परस्पर क्रिया अक्सर अन्य, अधिक जटिल अणुओं के निर्माण की ओर ले जाती है। उदाहरण के लिए, गैसीय पदार्थ, उपयुक्त परिस्थितियों में, एकत्रीकरण की एक तरल और ठोस अवस्था में चले जाते हैं, कोई भी पदार्थ किसी अन्य पदार्थ में कुछ हद तक घुलनशील होता है। इन सभी मामलों में, परस्पर क्रिया करने वाले कणों का आपसी समन्वय देखा जाता है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है जटिलता जटिल गठन का कारण आयनों और अणुओं के बीच, अणुओं के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक और दाता-स्वीकर्ता दोनों की बातचीत हो सकती है।

जटिल यौगिकों की संरचना के बारे में आधुनिक विचारों की नींव स्विस रसायनज्ञ अल्फ्रेड वर्नर ने 1893 में रखी थी।

जटिल यौगिक - ये कम से कम एक सहसंयोजक बंधन की उपस्थिति की विशेषता वाले यौगिक हैं जो दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार उत्पन्न हुए हैं।

प्रत्येक परिसर के केंद्र में एक परमाणु होता है जिसे केंद्रीय कहा जाता है या जटिल एजेंट। केंद्रीय परमाणु से सीधे जुड़े हुए परमाणु या आयन कहलाते हैं लिगैंड्स कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के पास कितने लिगैंड हैं, यह दर्शाने वाली संख्या कहलाती है समन्वय संख्या। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट और लिगैंड बनते हैं आंतरिक क्षेत्र . भीतरी गोले को वर्गाकार कोष्ठकों द्वारा बाहरी गोले से अलग किया जाता है। कॉम्प्लेक्स के बाहर ऐसे आयन होते हैं जिनमें कॉम्प्लेक्स के चार्ज की तुलना में साइन में विपरीत चार्ज होता है - ये आयन बनाते हैं बाहरी गोला।

उदाहरण के लिए: K3

बाह्य आंतरिक

वृत्त

Fe 3+ - जटिल एजेंट; सीएन - लिगैंड; 6 - समन्वय संख्या;

3- - जटिल आयन।

जटिल यौगिकों का नामकरण

जटिल यौगिकों के नामकरण के लिए नामकरण नियमों की एक जटिल प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

1. जटिल यौगिकों के नाम में दो शब्द होते हैं जो आंतरिक और बाहरी क्षेत्रों को दर्शाते हैं।

2. आंतरिक गोले के लिए, इंगित करें:

लिगेंड्स की संख्या;

लिगैंड का नाम;

केंद्रीय परमाणु संयोजकता के साथ।

3. अंतरराष्ट्रीय नामकरण के अनुसार, पहले धनायन कहा जाता है, फिर आयन।

4. यदि कनेक्शन में शामिल हैं जटिल धनायन,फिर दिया गया जटिल एजेंट तत्व का रूसी नाम।

5. यदि कनेक्शन में शामिल हैं जटिल आयन,फिर जटिल एजेंट तत्व का लैटिन नाम अंत के साथ दिया गया है "-पर"।

6. उदासीन संकुलों में केन्द्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था का संकेत नहीं होता है।

7. ज्यादातर मामलों में लिगेंड्स के नाम पदार्थों के सामान्य नामों से मेल खाते हैं। प्रत्यय "-o" को anionic ligands में जोड़ा जाता है।

उदाहरण के लिए: सीएन - - साइनो, एनओ 2 - - नाइट्रो, सीआई - - क्लोरो, ओएच - - हाइड्रोक्सो, एच + -हाइड्रो, ओ 2- - ऑक्सो, एस 2- - थियो, सीएनएस - - रोडानो या टिसियानाटो, सी 2 ओ 4 2- - ऑक्सालेटो, आदि।

8. लिगैंड्स - तटस्थ अणुओं के विशिष्ट नाम होते हैं:

पानी - एक्वा, अमोनिया - एमाइन, कार्बन मोनोऑक्साइड (II) - कार्बोनिल।

9. लिगैंड्स की संख्या लैटिन या ग्रीक अंकों द्वारा इंगित की जाती है:

	मोनो
	डि
	तीन
	टेट्रा
	पेंटा
	हेक्सा
	हेप्टा
	ऑक्टा

10. मिश्रित-लिगैंड परिसरों में एनीओनिक लिगेंड्स को पहले सूचीबद्ध किया गया है, उसके बाद आणविक वाले।यदि कई अलग-अलग आयनिक या आणविक लिगैंड हैं, तो उन्हें वर्णानुक्रम में सूचीबद्ध किया गया है।

उदाहरण

सीआई - डायमाइनसिल्वर(आई) क्लोराइड

K - पोटेशियम डाइसायनोअर्जेनेट (I)

CI3 - क्लोरोपेन्टैमाइनप्लैटिनम (IV) क्लोराइड या क्लोरोपेंटैमाइनप्लैटिनम ट्राइक्लोराइड

के - पोटेशियम पेंटाक्लोरोएमिनप्लाटिनेट (चतुर्थ)

SO4 - क्लोरोनिट्रोट्रियममाइनप्लैटिनम(II) सल्फेट।

K3- हेक्सासायनोफेरेट (III) पोटेशियम,

- ट्रिनिट्रोट्रियममाइनकोबाल्ट।

3. परिसरों का वर्गीकरण।

विद्युत आवेश की प्रकृति के अनुसार, धनायन, आयनिक और तटस्थ परिसरों को प्रतिष्ठित किया जाता है। किसी संकुल का आवेश उसके अवयवी कणों के आवेशों का बीजगणितीय योग होता है।

धनायनितकॉम्प्लेक्स का निर्माण तटस्थ अणुओं (Н2О, NH3, आदि) के सकारात्मक आयन के चारों ओर समन्वय के परिणामस्वरूप होता है।

अमीनो कॉम्प्लेक्स (NH3) वाले यौगिकों को कहा जाता है अमोनिया,एक्वा कॉम्प्लेक्स (H2O) युक्त - हाइड्रेट करता है।

एक जटिल एजेंट के रूप में ऋणात्मककॉम्प्लेक्स एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था (सकारात्मक आयन) वाला एक परमाणु है, और लिगैंड एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था (आयन) वाले परमाणु हैं। उदाहरण के लिए: K2 - पोटेशियम टेट्राफ्लोरोबेरीलेट (II)।

तटस्थकॉम्प्लेक्स अणुओं के एक परमाणु के चारों ओर समन्वय के साथ-साथ नकारात्मक आयनों और अणुओं के एक सकारात्मक आयन-कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के साथ-साथ समन्वय पर बनते हैं। उदाहरण के लिए:- डाइक्लोरोडायमाइनप्लैटिनम (II)। विद्युत रूप से तटस्थ परिसर बाहरी क्षेत्र के बिना जटिल यौगिक हैं।

एक जटिल एजेंट की भूमिका आवधिक प्रणाली के किसी भी तत्व द्वारा निभाई जा सकती है। अधात्विक तत्व सामान्यतः आयनिक संकुल देते हैं। धात्विक तत्व धनायनित प्रकार के संकुल बनाते हैं।

लिगैंड्स।विभिन्न जटिल एजेंट अपने चारों ओर तीन प्रकार के लिगेंड का समन्वय कर सकते हैं:

1. आयनिक प्रकार के लिगैंड - प्राथमिक और जटिल नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन, उदाहरण के लिए, हाइलाइड, ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड, नाइट्रेट, कार्बोनेट आयन, आदि।

2. तटस्थ लिगैंड पानी, अमोनिया आदि के ध्रुवीय अणु हो सकते हैं।

3. धनायनित प्रकार के लिगैंड दुर्लभ होते हैं और केवल नकारात्मक ध्रुवीकृत परमाणुओं के आसपास समन्वयित होते हैं। उदाहरण: एक सकारात्मक ध्रुवीकृत हाइड्रोजन परमाणु।

केंद्रीय परमाणु के साथ एक बंधन बनाने वाले लिगैंड कहलाते हैं बिडेंटेट. केंद्रीय परमाणु के साथ तीन या अधिक बंधन बनाने में सक्षम लिगैंड्स को कहा जाता है पॉलीडेंटेट।द्वि- और पॉलीडेंटेट लिगैंड वाले जटिल यौगिकों को कहा जाता है केलेट परिसरों.

धातु के साथ एक बंधन बनाने वाले साधारण लिगैंड कहलाते हैं मोनोडेंटेट।

4. जटिल यौगिकों का पृथक्करण। अस्थिरता स्थिरांक।

जटिल यौगिक - इलेक्ट्रोलाइट्स, जब जलीय घोल में घुल जाते हैं तो जटिल आयन बनते हैं, उदाहरण के लिए:

सीआई = + + सीआई -

यह पृथक्करण पूर्ण है। जटिल आयन, बदले में, द्वितीयक पृथक्करण से गुजरते हैं।

जटिल यौगिक

पाठ-व्याख्यान ग्रेड 11

प्रतियोगिता के लिए प्रस्तुत पाठ "मैं एक पाठ में जा रहा हूं", मैं 11 वीं जैविक और रासायनिक कक्षा में बिताता हूं, जहां रसायन विज्ञान के अध्ययन के लिए सप्ताह में 4 घंटे आवंटित किए जाते हैं।

मैंने सबसे पहले "जटिल यौगिक" विषय लिया, क्योंकि पदार्थों के इस समूह का प्रकृति में असाधारण रूप से बहुत महत्व है; दूसरे, कई USE कार्यों में जटिल यौगिकों की अवधारणा शामिल है; तीसरा, इस वर्ग के छात्र रसायन विज्ञान से संबंधित व्यवसायों का चयन करते हैं और भविष्य में जटिल यौगिकों के समूह से मिलेंगे।

लक्ष्य।जटिल यौगिकों की संरचना, वर्गीकरण, संरचना और बुनियादी नामकरण की अवधारणा तैयार करें; उनके रासायनिक गुणों पर विचार करें और अर्थ दिखाएँ; पदार्थों की विविधता के बारे में छात्रों की समझ का विस्तार करें।

उपकरण।जटिल यौगिकों के नमूने।

शिक्षण योजना

I. संगठनात्मक क्षण।

द्वितीय. नई सामग्री सीखना (व्याख्यान)।

III. होमवर्क सेट करना और सेट करना।

व्याख्यान योजना

1. पदार्थों की विविधता।

2. ए वर्नर का समन्वय सिद्धांत।

3. जटिल यौगिकों की संरचना।

4. जटिल यौगिकों का वर्गीकरण।

5. जटिल यौगिकों में रासायनिक बंधन की प्रकृति।

6. जटिल यौगिकों का नामकरण।

7. जटिल यौगिकों के रासायनिक गुण।

8. जटिल यौगिकों का मूल्य।

कक्षाओं के दौरान

I. संगठनात्मक क्षण

द्वितीय. नई सामग्री सीखना

पदार्थों की विविधता

पदार्थों की दुनिया विविध है, और हम पहले से ही जटिल यौगिकों से संबंधित पदार्थों के समूह से परिचित हैं। 19वीं शताब्दी से इन पदार्थों का अध्ययन किया गया है, लेकिन संयोजकता के बारे में मौजूदा विचारों के दृष्टिकोण से उनकी संरचना को समझना मुश्किल था।

A. वर्नर का समन्वय सिद्धांत

1893 में, स्विस अकार्बनिक रसायनज्ञ अल्फ्रेड वर्नर (1866-1919) ने एक सिद्धांत तैयार किया जिससे जटिल यौगिकों की संरचना और कुछ गुणों को समझना संभव हो गया और कहा जाता है समन्वय सिद्धांत *।इसलिए, जटिल यौगिकों को अक्सर समन्वय यौगिक कहा जाता है।

यौगिक, जिसमें जटिल आयन शामिल होते हैं जो क्रिस्टल और विलयन दोनों में मौजूद होते हैं, जटिल या समन्वय कहलाते हैं।

जटिल यौगिकों की संरचना

वर्नर के सिद्धांत के अनुसार, जटिल यौगिकों में केंद्रीय स्थिति आमतौर पर एक धातु आयन द्वारा कब्जा कर ली जाती है, जिसे केंद्रीय आयन या कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट कहा जाता है।

कॉम्पलेक्सिंग एजेंट -एक कण (परमाणु, आयन या अणु) जो अन्य आयनों या अणुओं के चारों ओर समन्वय (स्थित) करता है।

कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट का आमतौर पर सकारात्मक चार्ज होता है, है डी-तत्व, उभयधर्मी गुणों को प्रदर्शित करता है, इसकी समन्वय संख्या 4 या 6 होती है। अणु या एसिड अवशेष - लिगैंड्स (जोड़) कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के आसपास स्थित (समन्वय) होते हैं।

लिगैंड्स -कण (अणु और आयन) जटिल एजेंट द्वारा समन्वित होते हैं और इसके साथ सीधे रासायनिक बंधन होते हैं (उदाहरण के लिए, आयन:सीएल - , मैं - , नहीं 3 - , OH - ; तटस्थ अणु:एनएच 3, एच 2 ओ, सीओ ).

लिगेंड्स एक दूसरे से बंधे नहीं हैं, क्योंकि उनके बीच प्रतिकारक बल कार्य करते हैं। जब अणु लिगैंड होते हैं, तो उनके बीच आणविक अंतःक्रिया संभव होती है। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के चारों ओर लिगैंड्स का समन्वय जटिल यौगिकों की एक विशेषता है (चित्र 1)।

समन्वय संख्या -लिगैंड्स के साथ कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट बनने वाले रासायनिक बंधों की संख्या है।

चावल। 2. आयन की चतुष्फलकीय संरचना -

कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट की समन्वय संख्या का मूल्य इसकी प्रकृति, ऑक्सीकरण की डिग्री, लिगैंड्स की प्रकृति और स्थितियों (तापमान, एकाग्रता) पर निर्भर करता है जिसके तहत जटिल प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है। समन्वय संख्या में 2 से 12 तक के मान हो सकते हैं। समन्वय संख्या 4 और 6 सबसे आम हैं। समन्वय संख्या 4 के लिए, जटिल कणों की संरचना टेट्राहेड्रल (छवि 2) और एक फ्लैट के रूप में हो सकती है। वर्ग (चित्र 3)। 6 की समन्वय संख्या वाले जटिल यौगिकों की अष्टफलकीय संरचना 3– (चित्र 4) होती है।

चावल। 4. आयन 3 - अष्टफलकीय संरचना

कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट और उसके आसपास के लिगेंड्स का गठन होता है परिसर का आंतरिक भाग।एक कण जिसमें एक जटिल एजेंट और आसपास के लिगैंड होते हैं, एक जटिल आयन कहलाता है। जटिल यौगिकों का चित्रण करते समय, आंतरिक क्षेत्र (जटिल आयन) वर्गाकार कोष्ठकों द्वारा सीमित होता है। सम्मिश्र यौगिक के शेष अवयव अवस्थित हैं बाहरी क्षेत्र(चित्र 5)।

बाहरी गोले के आयनों का कुल आवेश मान के बराबर और सम्मिश्र आयन के आवेश के संकेत के विपरीत होना चाहिए:

जटिल यौगिकों का वर्गीकरण

जटिल यौगिकों की एक विशाल विविधता और उनके गुण एक एकीकृत वर्गीकरण बनाने की अनुमति नहीं देते हैं। हालांकि, पदार्थों को कुछ व्यक्तिगत विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

1) रचना द्वारा।

2) समन्वित लिगेंड के प्रकार के अनुसार।

ए) एक्वाकॉम्प्लेक्स- ये जटिल धनायन हैं जिनमें एच 2 ओ अणु लिगैंड होते हैं। वे धातु के पिंजरों द्वारा +2 या अधिक के ऑक्सीकरण राज्य के साथ बनते हैं, और आवधिक प्रणाली के एक समूह की धातुओं में एक्वा कॉम्प्लेक्स बनाने की क्षमता ऊपर से घट जाती है नीचे।

एक्वा कॉम्प्लेक्स के उदाहरण:

सीएल 3 , (नं 3) 3 ।

बी) हाइड्रोक्सोकोम्पलेक्सजटिल ऋणायन होते हैं जिनमें लिगैंड हाइड्रॉक्साइड आयन OH - होते हैं। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट धातुएं हैं जो एम्फोटेरिक गुणों की अभिव्यक्ति के लिए प्रवण हैं - बी, जेडएन, अल, सीआर।

उदाहरण के लिए: ना, बा।

में) अमोनियाजटिल धनायन हैं जिनमें NH3 अणु लिगैंड होते हैं। जटिल एजेंट हैं डी-तत्व।

उदाहरण के लिए: SO 4 , Cl.

जी) एसिडोकॉम्प्लेक्सजटिल ऋणायन होते हैं जिनमें लिगंड अकार्बनिक और कार्बनिक अम्लों के ऋणायन होते हैं।

उदाहरण के लिए: के 3, ना 2, के 4।

3) आंतरिक क्षेत्र के प्रभार से।

जटिल यौगिकों में रासायनिक बंधन की प्रकृति

आंतरिक क्षेत्र में, जटिल एजेंट और लिगेंड्स के बीच सहसंयोजक बंधन होते हैं, जो दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा भी बनते हैं। ऐसे बंधों के निर्माण के लिए कुछ कणों (कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट में उपलब्ध) में मुक्त ऑर्बिटल्स और अन्य कणों (लिगैंड्स) में असहभाजित इलेक्ट्रॉन जोड़े की उपस्थिति आवश्यक है। दाता (इलेक्ट्रॉनों के आपूर्तिकर्ता) की भूमिका लिगैंड द्वारा निभाई जाती है, और स्वीकारकर्ता जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है वह जटिल एजेंट होता है। दाता-स्वीकर्ता बंधन, भरे हुए दाता ऑर्बिटल्स के साथ कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के मुक्त वैलेंस ऑर्बिटल्स के अतिव्यापी होने के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है।

बाहरी और भीतरी गोले के बीच एक आयनिक बंधन होता है। आइए एक उदाहरण लेते हैं।

बेरिलियम परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना:

उत्तेजित अवस्था में बेरिलियम परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना:

2-जटिल आयन में बेरिलियम परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना:

बिंदीदार तीर फ्लोरीन इलेक्ट्रॉनों को दिखाते हैं; चार में से दो बंधन दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा बनते हैं। इस मामले में, बी परमाणु एक स्वीकर्ता है, और फ्लोरीन आयन दाता हैं, उनके मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़े संकरित कक्षाओं को भरते हैं ( एसपी 3 - संकरण)।

जटिल यौगिकों का नामकरण

IUPAC द्वारा अनुशंसित नामकरण सबसे व्यापक है। नाम जटिल आयनोंआंतरिक क्षेत्र की संरचना के पदनाम के साथ शुरू होता है: लिगेंड की संख्या ग्रीक अंकों द्वारा इंगित की जाती है: 2-डी, 3-तीन, 4-टेट्रा, 5-पेंटा, 6-हेक्सा, आदि, इसके बाद के नाम लिगेंड्स, जिसमें कनेक्टिंग स्वर "ओ" जोड़ा जाता है »: सीएल - - क्लोरो-, सीएन - - साइनो-, ओएच - - हाइड्रोक्सो-, आदि। यदि कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट में एक चर ऑक्सीकरण अवस्था होती है, तो इसकी ऑक्सीकरण अवस्था को रोमन अंकों में कोष्ठक में दर्शाया जाता है, और इसका नाम प्रत्यय के साथ -at: Zn - जस्ता पर, फ़े - फेर्रे पर(III), औ - और पर(III)। अंतिम नाम जनन मामले में बाहरी क्षेत्र का धनायन है।

के 3 - पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (III),

के 4 - पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (द्वितीय),

के 2 - पोटेशियम टेट्राहाइड्रॉक्सोजिनकेट।

युक्त यौगिकों के नाम जटिल धनायन, बाहरी वातावरण के आयनों के नामों से निर्मित होते हैं, जिसके बाद लिगैंड्स की संख्या का संकेत दिया जाता है, लिगैंड का लैटिन नाम दिया जाता है (अमोनिया अणु NH 3 - अमाइन, पानी का अणु H 2 O - एक्वा लैटिन नाम से पानी का) और जटिल तत्व का रूसी नाम; कोष्ठक में रोमन अंक जटिल तत्व के ऑक्सीकरण की डिग्री को इंगित करता है, यदि यह परिवर्तनशील है। उदाहरण के लिए:

SO 4 - टेट्रामाइन कॉपर (II) सल्फेट,

सीएल 3 - हेक्साएक्वा एल्युमिनियम क्लोराइड।

जटिल यौगिकों के रासायनिक गुण

1. समाधान में, जटिल यौगिक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स की तरह व्यवहार करते हैं; धनायनों और आयनों में पूरी तरह से अलग हो जाना:

सीएल 2 \u003d पं (एनएच 3) 4] 2+ + 2Cl -,

के 2 \u003d 2के + + 2-।

इस प्रकार के पृथक्करण को प्राथमिक कहा जाता है।

द्वितीयक पृथक्करण जटिल आयन के आंतरिक क्षेत्र से लिगेंड को हटाने के साथ जुड़ा हुआ है:

2- पीटीसीएल 3 - + सीएल -।

माध्यमिक पृथक्करण चरणों में होता है: जटिल आयन (2–) कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं।

2. मजबूत एसिड की कार्रवाई के तहत, हाइड्रोक्सो कॉम्प्लेक्स नष्ट हो जाते हैं, उदाहरण के लिए:

ए) एसिड की कमी के साथ

ना 3 + 3HCl \u003d 3NaCl + अल (OH) 3 + 3H 2 O;

बी) एसिड की अधिकता के साथ

ना 3 + 6HCl \u003d 3NaCl + AlCl 3 + 6H 2 O।

3. सभी अमोनिया के ताप (थर्मोलिसिस) उनके अपघटन की ओर ले जाते हैं, उदाहरण के लिए:

SO4 CuSO4 + 4NH3

जटिल यौगिकों का मूल्य

समन्वय यौगिक प्रकृति में अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि लगभग सभी एंजाइम, कई हार्मोन, दवाएं, जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ जटिल यौगिक हैं। उदाहरण के लिए, रक्त हीमोग्लोबिन, जिसके कारण ऑक्सीजन को फेफड़ों से ऊतक कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है, एक जटिल यौगिक है जिसमें लोहा (चित्र 6) होता है, और क्लोरोफिल, पौधों में प्रकाश संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होता है, एक जटिल मैग्नीशियम यौगिक (चित्र 7) है। .

पॉलीमेटेलिक अयस्कों और सिलिकेट्स सहित प्राकृतिक खनिजों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा भी समन्वय यौगिकों से बना है। इसके अलावा, अयस्कों से धातुओं को निकालने के लिए रासायनिक तरीके, विशेष रूप से तांबा, टंगस्टन, चांदी, एल्यूमीनियम, प्लैटिनम, लोहा, सोना और अन्य, आसानी से घुलनशील, कम पिघलने वाले या वाष्पशील परिसरों के गठन से जुड़े हैं। उदाहरण के लिए: ना 3 - क्रायोलाइट, केएनए 3 4 - नेफलाइन (खनिज, एल्यूमीनियम युक्त जटिल यौगिक)।

आधुनिक रासायनिक उद्योग मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों के संश्लेषण में, तेल के रासायनिक प्रसंस्करण में और एसिड के उत्पादन में उत्प्रेरक के रूप में समन्वय यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग करता है।

III. सारांश तैयार करना और होमवर्क सेट करना

गृहकार्य।

1) "जटिल यौगिक" विषय पर एक व्यावहारिक पाठ के लिए एक व्याख्यान की तैयारी करें।

2) निम्नलिखित जटिल यौगिकों का संरचना द्वारा लिखित विवरण दें और उनकी विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत करें:

के 3, (नं 3) 3, ना 2, ओएच।

3) उन अभिक्रिया समीकरणों को लिखिए जिनसे आप रूपांतरण कर सकते हैं:

* विज्ञान के इस नए क्षेत्र की खोज के लिए ए. वर्नर को 1913 में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

जटिल यौगिक क्या हैं, इसकी अधिक या कम सटीक परिभाषा देने के लिए, आधुनिक रसायन विज्ञान को समन्वय सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों पर निर्भर रहना पड़ता है, जिसे ए। वर्नर द्वारा 1893 में वापस प्रस्तावित किया गया था। इस मुद्दे की जटिलता विविधता में निहित है। और जटिल की परिभाषा के अंतर्गत आने वाले सबसे विविध रासायनिक यौगिकों की बहुलता।

सामान्य शब्दों में, जटिल यौगिक वे होते हैं जिनमें कई जटिल कण होते हैं। अब तक, विज्ञान के पास "जटिल कण" की अवधारणा की सख्त परिभाषा नहीं है। निम्नलिखित परिभाषा का अक्सर उपयोग किया जाता है: एक जटिल कण को ​​एक जटिल कण के रूप में समझा जाता है जो क्रिस्टल और समाधान दोनों में स्वतंत्र रूप से मौजूद होने में सक्षम है। इसमें अन्य सरल कण होते हैं, जो बदले में स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में रहने की क्षमता रखते हैं। इसके अलावा अक्सर जटिल कणों की परिभाषा के तहत जटिल रासायनिक कण आते हैं जिसमें दाता-स्वीकर्ता सिद्धांत के अनुसार सभी बंधन या उनका हिस्सा बनता है।

एक सामान्य विशेषता है कि सभी जटिल यौगिकों में एक केंद्रीय परमाणु की संरचना में उपस्थिति होती है, जिसे "कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट" नाम मिला है। इन यौगिकों की विविधता को देखते हुए, इस तत्व की किसी भी सामान्य विशेषता के बारे में बात करना आवश्यक नहीं है। अक्सर, कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट एक धातु बनाने वाला परमाणु होता है। लेकिन यह एक सख्त संकेत नहीं है: जटिल यौगिक ज्ञात हैं जिनमें केंद्रीय परमाणु ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन, आयोडीन और अन्य तत्वों का एक परमाणु है जो उज्ज्वल गैर-धातु हैं। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के चार्ज के बारे में बोलते हुए, हम कह सकते हैं कि यह ज्यादातर सकारात्मक है, और वैज्ञानिक साहित्य में इसे धातु केंद्र कहा जाता है, लेकिन उदाहरण ज्ञात हैं जब केंद्रीय परमाणु का नकारात्मक चार्ज था, और यहां तक ​​​​कि शून्य भी।

तदनुसार, परमाणुओं या अलग-अलग परमाणुओं के अलग-अलग समूह जो कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के आसपास स्थित होते हैं, लिगैंड कहलाते हैं। ये ऐसे कण भी हो सकते हैं, जो जटिल यौगिक की संरचना में प्रवेश करने से पहले, अणु थे, उदाहरण के लिए, पानी (H2O), (CO), नाइट्रोजन (NH3) और कई अन्य, वे आयन भी हो सकते हैं OH–, PO43–, Cl– या हाइड्रोजन धनायन H+।

परिसर के आवेश के प्रकार के अनुसार जटिल यौगिकों को वर्गीकृत करने का प्रयास इन रासायनिक यौगिकों को धनायनित परिसरों में विभाजित करता है, जो तटस्थ अणुओं के धनात्मक आवेशित आयन के आसपास बनते हैं। ऐसे एनीओनिक कॉम्प्लेक्स भी होते हैं जिनमें कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट एक सकारात्मक परमाणु होता है। सरल और जटिल आयन लिगैंड होते हैं। तटस्थ परिसरों को एक अलग समूह के रूप में प्रतिष्ठित किया जा सकता है। उनका गठन अणुओं के तटस्थ परमाणु के चारों ओर समन्वय द्वारा होता है। इसके अलावा, जटिल पदार्थों की इस श्रेणी में एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन और अणुओं और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के साथ-साथ समन्वय द्वारा गठित यौगिक शामिल हैं।

यदि हम तथाकथित समन्वय क्षेत्र में लिगैंड्स के कब्जे वाले स्थानों की संख्या को ध्यान में रखते हैं, तो मोनोडेंटेट, बाइडेंटेट और पॉलीडेंटेट लिगैंड निर्धारित किए जाते हैं।

विभिन्न तरीकों से जटिल यौगिकों की तैयारी लिगैंड की प्रकृति के अनुसार वर्गीकरण की अनुमति देती है। उनमें से, अमोनिया को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसमें लिगैंड्स को अमोनिया अणुओं, एक्वा कॉम्प्लेक्स द्वारा दर्शाया जाता है, जहां लिगैंड्स पानी होते हैं, कार्बोनिल्स - कार्बन मोनोऑक्साइड एक लिगैंड की भूमिका निभाता है। इसके अलावा, ऐसे एसिड कॉम्प्लेक्स होते हैं जिनमें केंद्रीय परमाणु एसिड अवशेषों से घिरा होता है। यदि यह हाइड्रॉक्साइड आयनों से घिरा हुआ है, तो यौगिकों को हाइड्रोक्सो कॉम्प्लेक्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

जटिल यौगिक प्रकृति में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनके बिना जीवों का जीवन असंभव है। साथ ही, मानव गतिविधि में जटिल यौगिकों का उपयोग जटिल तकनीकी कार्यों को करना संभव बनाता है।

विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, अयस्कों से धातुओं का निष्कर्षण, इलेक्ट्रोफॉर्मिंग, वार्निश और पेंट का उत्पादन - यह केवल उन उद्योगों की एक छोटी सूची है जिनमें जटिल रसायनों का उपयोग किया गया है।

बीएफ 3, सीएच 4, एनएच 3, एच 2 ओ, सीओ 2, आदि प्रकार के यौगिक, जिनमें तत्व अपनी सामान्य अधिकतम संयोजकता प्रदर्शित करता है, संयोजकता-संतृप्त यौगिक कहलाते हैं या पहले क्रम के यौगिक. जब प्रथम कोटि के यौगिक परस्पर क्रिया करते हैं तो उच्च कोटि के यौगिक बनते हैं। सेवा उच्च क्रम के यौगिकहाइड्रेट्स, अमोनिएट्स, एसिड के अतिरिक्त उत्पाद, कार्बनिक अणु, डबल नमक, और कई अन्य शामिल हैं। जटिल यौगिकों के गठन के उदाहरण:

PtCl 4 + 2KCl \u003d PtCl 4 2KCl या K 2

CoCl 3 + 6NH 3 \u003d CoCl 3 6NH 3 या Cl 3।

ए। वर्नर ने उच्च क्रम के यौगिकों के बारे में रसायन विज्ञान के विचारों को पेश किया और एक जटिल यौगिक की अवधारणा की पहली परिभाषा दी। सामान्य संयोजकता की संतृप्ति के बाद तत्व अतिरिक्त संयोजकता प्रदर्शित करने में सक्षम होते हैं - समन्वय. समन्वय संयोजकता के कारण ही उच्च कोटि के यौगिक बनते हैं।

जटिल यौगिक – जटिल पदार्थ जिन्हें पृथक किया जा सकता है केंद्रीय परमाणु(कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट) और संबंधित अणु और आयन - लिगैंड्स

केंद्रीय परमाणु और लिगैंड बनते हैं जटिल (आंतरिक क्षेत्र),जो एक जटिल यौगिक का सूत्र लिखते समय वर्गाकार कोष्ठकों में संलग्न है। आंतरिक गोले में लिगेंड्स की संख्या कहलाती है समन्वय संख्या।जटिल रूप के आसपास के अणु और आयन बाहरी गोला।पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (III) K 3 (तथाकथित .) के जटिल नमक का एक उदाहरण लाल रक्त नमक)।

केंद्रीय परमाणु संक्रमण धातु आयन या कुछ गैर-धातुओं (पी, सी) के परमाणु हो सकते हैं। लिगैंड्स हलोजन आयन हो सकते हैं (F -, Cl -, Br -, I -), OH -, CN -, CNS -, NO 2 - और अन्य, तटस्थ अणु H 2 O, NH 3, CO, NO, F 2 , Cl 2, Br 2, I 2, हाइड्रेंजाइन N 2 H 4, एथिलीनडायमाइन NH 2-CH 2-CH 2-NH 2, आदि।

समन्वय संयोजकता(सीवी) या समन्वय संख्या - परिसर के आंतरिक क्षेत्र में स्थानों की संख्या जिन पर लिगैंड्स का कब्जा हो सकता है. कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट और लिगेंड्स की प्रकृति के आधार पर, समन्वय संख्या आमतौर पर कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट की ऑक्सीकरण अवस्था से अधिक होती है। 4, 6 और 2 के समन्वय संयोजकता वाले जटिल यौगिक अधिक सामान्य हैं।

लिगैंड समन्वय क्षमता – प्रत्येक लिगैंड के कब्जे वाले परिसर के आंतरिक क्षेत्र में स्थानों की संख्या।अधिकांश लिगेंड्स के लिए, समन्वय क्षमता एक है, कम अक्सर 2 (हाइड्राज़िन, एथिलीनडायमाइन) और अधिक (EDTA - एथिलीनडायमिनेटेट्रासेटेट)।

जटिल प्रभारसंख्यात्मक रूप से बाहरी क्षेत्र के कुल आवेश के बराबर और साइन में विपरीत होना चाहिए, लेकिन तटस्थ परिसर भी हैं। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट की ऑक्सीकरण अवस्थाअन्य सभी आयनों के आवेशों के बीजगणितीय योग के बराबर और विपरीत।

जटिल यौगिकों के व्यवस्थित नामनिम्नानुसार बनते हैं: पहले, ऋणात्मक मामले में आयनों को कहा जाता है, फिर अलग से जनन मामले में - धनायन। परिसर में लिगेंड्स निम्नलिखित क्रम में एक साथ सूचीबद्ध हैं: ए) आयनिक; बी) तटस्थ; ग) धनायनित। आयनों को H - , O 2- , OH - , सरल आयनों, बहुपरमाणुक आयनों, कार्बनिक आयनों के क्रम में वर्णानुक्रम में सूचीबद्ध किया गया है। एच 2 ओ (एक्वा) और एनएच 3 (एमाइन) के अपवाद के साथ तटस्थ लिगैंड को अणुओं के समान नाम दिया गया है; ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन कनेक्टिंग स्वर जोड़ते हैं " के विषय में". लिगेंड्स की संख्या उपसर्गों द्वारा इंगित की जाती है: दी-, त्रि, टेट्रा-, पेंटा-, हेक्सा-आदि। आयनिक परिसरों के लिए अंत है "- पर" या "- नवीन व", अगर एसिड कहा जाता है; धनायनित और तटस्थ परिसरों के लिए कोई विशिष्ट अंत नहीं हैं।

एच - हाइड्रोजन टेट्राक्लोरोओरेट (III)

(ओएच) 2 - टेट्राअमाइनकॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड

सीएल 4 - हेक्सामाइनप्लैटिनम (चतुर्थ) क्लोराइड

- टेट्राकार्बोनिल निकल

- हेक्सामाइनेकोबाल्ट (III) का हेक्सासायनोफेरेट (III)

जटिल यौगिकों का वर्गीकरणविभिन्न सिद्धांतों पर आधारित:

यौगिकों के एक निश्चित वर्ग से संबंधित होने से:

- जटिल अम्ल- एच 2 , एच 2 ;

- जटिल आधार- (ओएच) 2;

- जटिल लवण- ली 3, क्ल 2.

लिगैंड्स की प्रकृति से:

- एक्वाकॉम्प्लेक्स(पानी लिगैंड है) - SO 4 H 2 O, [Co (H 2 O) 6] Cl 2;

- अमोनिया(ऐसे परिसर जिनमें अमोनिया के अणु लिगेंड्स के रूप में कार्य करते हैं) - [Сu(NH 3) 4 ]SO 4, Cl;

- एसिडोकॉम्प्लेक्स(ऑक्सालेट, कार्बोनेट, साइनाइड, हैलाइड कॉम्प्लेक्स जिसमें लिगेंड के रूप में विभिन्न एसिड के आयन होते हैं) - के 2, के 4;

- हाइड्रोक्सोकोम्पलेक्स(लिगैंड के रूप में ओएच समूहों के साथ यौगिक) - के 3 [अल (ओएच) 6];

- chelatedया चक्रीय संकुल(द्वि- या पॉलीडेंटेट लिगैंड और केंद्रीय परमाणु एक चक्र बनाते हैं) - एमिनोएसेटिक एसिड, ईडीटीए के साथ परिसरों; केलेट्स में क्लोरोफिल (कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट - मैग्नीशियम) और हीमोग्लोबिन (कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट - आयरन) शामिल हैं।

परिसर के प्रभार के संकेत द्वारा: धनायनित, आयनिक, तटस्थपरिसरों

एक विशेष समूह हाइपरकॉम्प्लेक्स यौगिकों से बना होता है। उनमें, लिगैंड्स की संख्या कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट की समन्वय वैधता से अधिक है। तो, CuSO 4 ∙ 5H 2 O यौगिक में, तांबे में चार और चार पानी के अणुओं का समन्वय वैलेंस होता है, जो आंतरिक क्षेत्र में समन्वित होते हैं, पांचवां अणु हाइड्रोजन बांड के माध्यम से कॉम्प्लेक्स में शामिल होता है: SO 4 ∙ H 2 O।

लिगैंड केंद्रीय परमाणु से बंधे होते हैं दाता-स्वीकर्ता बंधन।एक जलीय घोल में, जटिल यौगिक जटिल आयन बनाने के लिए अलग हो सकते हैं:

सीएल + + सीएल -

कुछ हद तक, परिसर के आंतरिक क्षेत्र का पृथक्करण होता है:

+ एजी + + 2एनएच 3

परिसर की ताकत का माप है जटिल अस्थिरता स्थिरांक:

के घोंसला + \u003d सी एजी + सी 2 एनएच 3 / सी एजी (एनएच 3) 2] +

अस्थिरता स्थिरांक के बजाय, कभी-कभी वे पारस्परिक मूल्य का उपयोग करते हैं, जिसे स्थिरता स्थिरांक कहा जाता है:

कश्मीर मुंह \u003d 1 / के घोंसला

कई जटिल लवणों के मध्यम तनु विलयनों में, जटिल और सरल दोनों आयन मौजूद होते हैं। आगे कमजोर पड़ने से जटिल आयनों का पूर्ण अपघटन हो सकता है।

W. Kossel और A. Magnus द्वारा एक साधारण इलेक्ट्रोस्टैटिक मॉडल के अनुसार, एक जटिल एजेंट और आयनिक (या ध्रुवीय) लिगैंड के बीच बातचीत कूलम्ब कानून का पालन करती है। एक स्थिर परिसर तब प्राप्त होता है जब परिसर के मूल के प्रति आकर्षण बल लिगैंड्स के बीच प्रतिकारक बलों को संतुलित करते हैं। कॉम्प्लेक्स की ताकत परमाणु चार्ज में वृद्धि और कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट और लिगैंड की त्रिज्या में कमी के साथ बढ़ती है। इलेक्ट्रोस्टैटिक मॉडल बहुत ही उदाहरण है, लेकिन गैर-ध्रुवीय लिगैंड वाले परिसरों और शून्य ऑक्सीकरण अवस्था में एक जटिल एजेंट के अस्तित्व की व्याख्या करने में असमर्थ है; यौगिकों के चुंबकीय और ऑप्टिकल गुणों को क्या निर्धारित करता है।

जटिल यौगिकों का वर्णन करने का एक स्पष्ट तरीका पॉलिंग द्वारा प्रस्तावित वैलेंस बॉन्ड (एमबीएस) की विधि है। विधि कई प्रावधानों पर आधारित है:

कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट और लिगेंड्स के बीच संबंध दाता-स्वीकर्ता है। लिगैंड्स इलेक्ट्रॉन जोड़े प्रदान करते हैं, और परिसर का मूल मुक्त कक्षा प्रदान करता है। बंधन शक्ति का एक उपाय कक्षीय ओवरलैप की डिग्री है।

बंधों के निर्माण में शामिल केंद्रीय परमाणु के कक्षक संकरण से गुजरते हैं। संकरण का प्रकार लिगेंड्स की संख्या, प्रकृति और इलेक्ट्रॉनिक संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स का संकरण कॉम्प्लेक्स की ज्यामिति को निर्धारित करता है।

परिसर की अतिरिक्त मजबूती इस तथ्य के कारण है कि, -बॉन्ड के साथ, -बॉन्ड भी उत्पन्न हो सकते हैं।

परिसर द्वारा प्रदर्शित चुंबकीय गुणों को कक्षकों के अधिभोग के आधार पर समझाया गया है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति में, परिसर अनुचुंबकीय होता है। इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी जटिल यौगिक के प्रतिचुंबकीयता को निर्धारित करती है।

एमवीएस केवल सीमित श्रेणी के पदार्थों का वर्णन करने के लिए उपयुक्त है और जटिल यौगिकों के ऑप्टिकल गुणों की व्याख्या नहीं करता है, क्योंकि उत्साहित राज्यों को ध्यान में नहीं रखता है।

क्वांटम यांत्रिक आधार पर इलेक्ट्रोस्टैटिक सिद्धांत का एक और विकास क्रिस्टल फील्ड सिद्धांत (टीसीएफ) है। टीसीपी के अनुसार, कॉम्प्लेक्स के कोर और लिगेंड्स के बीच का बंधन आयनिक या आयन-द्विध्रुवीय होता है। टीसीपी मुख्य रूप से उन परिवर्तनों पर विचार करता है जो लिगैंड क्षेत्र (ऊर्जा स्तरों के विभाजन) के प्रभाव में जटिल एजेंट में होते हैं। जटिल यौगिकों के चुंबकीय गुणों और रंग की व्याख्या करने के लिए एक जटिल एजेंट के ऊर्जा विभाजन की अवधारणा का उपयोग किया जा सकता है।

टीसीपी केवल जटिल यौगिकों पर लागू होता है जिसमें जटिल एजेंट ( डी-तत्व) में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, और जटिल एजेंट-लिगैंड बॉन्ड की आंशिक रूप से सहसंयोजक प्रकृति को ध्यान में नहीं रखते हैं।

आणविक कक्षीय विधि (MMO) न केवल जटिल एजेंट, बल्कि लिगैंड्स की विस्तृत इलेक्ट्रॉनिक संरचना को भी ध्यान में रखती है। परिसर को एकल क्वांटम-यांत्रिक प्रणाली के रूप में माना जाता है। तंत्र के संयोजकता इलेक्ट्रॉन बहुकेंद्रीय आण्विक कक्षकों में स्थित होते हैं जो संकुल अभिकर्ता के नाभिक तथा सभी लिगंडों को आच्छादित करते हैं। MMO के अनुसार, विभाजन ऊर्जा में वृद्धि -बंधन के कारण सहसंयोजक बंधन के अतिरिक्त सुदृढ़ीकरण के कारण होती है।