Кешенді қосылыстардың изомерленуін талдаңыз

Құрамы бірдей бірақ құрылысы мен қасиеттері әртүрлі кешенді қосылыстар көптеп кездеседі. Оларды өзара ерекшелігіне байланысты жіктейді.

1. Гидраттық изомерия. Гидраттық изомерияда кешеннің құрамындағы су молекулалары түрліше орналасады. Мысалы, үш валентті хромның аквокешендері үштүрлі түр өзгеріске ие болады. Олардың бірінен-бірінің түсінде және ерітіндідегі электрөткізгіштігінде айырмашылығы айқын байқалады.

[Сr(H2O)6]Cl3,	[Сr(H2O)5Cl]Cl2·H2O,	[Сr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
күлгін	ашық жасыл	күңгірт-жасыл

Бұлардың химиялық формуласынан ішкі сферадағы су молекулаларының лигандтар санының өзгеруі айқын көрінеді. Олар сыртқы сферадағы хлор иондарымен орындарын алмастырып тұр. Мұны осы изомериялардың судағы ерітіндісіне күміс иондарын Аg⁺ қосқанда түзілетін тұнбаның массасы бастапқымен салыстырғанда 2 немесе 3 есе азаятыны арқылы да есептеп табуға болады.

Үш ерітіндінің электрөткізгіштігінен сыртқы сферада иондардың санының секірмелі азайғандығын көрсетеді. Мұндай жағдай кобальттың бромидінде де байқалады.

2. Иондардың изомериясы. Иондану изомерлерінің бірінен – бірінің айырмашылығы кешенді қосылыстар суда ерігенде әртүрлі иондарға диссоциациялануынан көрінеді. Бұл белгілі дәрежеде гидраттық изомерияға ұқсас келеді. Рас, онда су молекуласы әртүрлі функция атқарса, иондану изомериясында ондай қабілет иондарға тән. Мысалы, жалпы құрамы СоВrSO₄·5H₂O болатын қосылыстың 2 изомері бар:

[Со(NH3)5Br]SO4	[Со(NH3)5 SO4]Br
қызыл-күлгін	күлгін

Изомерлердің кешенді бөлігіндегі екі анион SO₄^2- және Br^- сыртқы және ішкі сферада түрліше орналасатынын олардың тұнбасы бойынша да айыруға болады. Біріншісінде ақ түсті тұнба - барий сульфаты бөлінсе, екіншісінде бром ионы тұнбаға түспейді.

Иондану изомерлерінің бұл түрі катионды типті кешенді қосылыстарға да тән. Олардың саны аз емес. Мысалы,

[Со(NH3)5NO3]SO4	[Со(NH3)5 SO4]NO3
[Со(NH3)4 ClNO3]Cl	[Со(NH3)4 Cl2] NO3
[Pt(NH3)4Cl2 ]Br2	[Pt(NH3)4 Br2] Cl2
[Pt(NH3)4 SO4 ](OH) 2	[Pt(NH3)4 (OH) 2] SO4
[Pt(NH3)4 Br2] SO4	[Pt(NH3)4 SO4] Br2

3. Байланыс изомериясы. Мұндай изомерлер кешентүзушіге лигандтар бірнеше тәсілдер арқылы байланысқанда түзіледі. Әдетте, мұндай лигандтар монодентатты әрі екіжақты-амбидентатты болып келеді. Мысалы, нитрит ионы NO азот және оттек атомдарының маңына шоғырлана алады. Ал тиоционат ион SCN^- азот және күкірт атомдарымен байланысады.

Байланыс изомериясын кобальт нитрокешенінен көруге болады:

[Со(NH₃)₅NO₂]Х₂ [Со(NH₃)₅(ОNO)]Х₂

сары ашық қоңыр

Екі изомердің ішкі сферасындағы екі анионның құрылымы екі түрлі болатындықтан екі түрліше қосылыстар түзіп отыр.

O N және O

- N=О

Осыған орай кешенді қосылыстың табиғаты өзгеріп біріншісі нитроқосылыстарға R­NO₂ сәйкес келсе, екіншісі нитритті қосылыстарғаR­О-N=О айналады.

Бертінге дейін әдебиетте байланыстық изомерлік жұптар тек нитроқосылыстарға тән деп келгенімен оған ұқсас R-SCN және R-NCS кешендер көпке танымал болып кетті.

4. Шоғырлану изомериясы. Шоғырлану изомерлері полиядролы кешенді қосылыстарға тән. Олардың құрылымындағы катиондық және аниондық кешенді иондардағы лигандтар әртүрліше орналасады. Мысалы

[Со(NH3)6][Сr(СN)6]	[Со(СN6)] [Сr(NН3)6]
[Сr(NН3)6][Со(С2О4)3]	[Со(NН3)6][Сr(С2О4)3]
[Со(NН3)5Н2О][Сr(СN)6]	[Сr(NН3)5Н2О][ Со(СN)6]

Шоғырлану изомериясының құрылысы оларды алу әдістері арқылы дәлелденеді:

[Со(NH₃)₆]Сl₃ + К₃[Сr(СN)₆]═3КСl+[Со(NH₃)₆][Сr(СN)₆]

[Сr(NH₃)₆]Сl₃ + К₃[Со(СN)₆]═ 3КСl+[Сr(NH₃)₆][Со(СN)₆]

5. Шоғырлану полимериясы. Шоғырлану (координациялану) изомериясының құрылысы шоғырлану полимериясымен тығыз байланысты. Олардың бірінен бірінің айырмашылығы кешентүзушінің жанына шоғырланған лигандтардың таралуымен бірге молекулалық массаларында өзгешеліктің болуында.Мысалы, қарапайым құрамы [Pt(NH₃)₂Cl₂] болатын кешенді полимерлер 4 түрлі пішінді иеленеді;

[Pt(NH3)2Cl2]	[Pt(NH3)4][PtCl4]
[Pt(NH3)4][Pt(NH3)Cl3]2	[Pt(NH3)2Cl]2[PtCl4]

Шоғырландыру полимерлері хром, родий және кейбір элементтердің кешенді қосылыстарына да тән.

6. Геометриялық изомерия. Координациялық теорияның авторы

А.Вернердің айтуынша геометриялық изомерия кешентүзушімен байланысына тән лигандтардың кеңістікте әртүрлі орналасуынан туатын қосылыстар. Лигандтардың кеңістіктегі орналасуы олардың санына тәуелді. Мысалы, орталық атом кешентүзушінің шоғырлану саны 4-ке тең болса, оның кеңістіктегі орналасуы квадрат, тетраэдр және пирамида пішінді бола алады. Егер лигандтың біреуі өзгеше АВ₃Е типті болса, оның кеңістіктегі пішіні біреу ғана бола алады. Ал лигандтар екі түрлі АВ₂Е₂ типті болып келсе квадрат пішіндес изомерлер цис- және транс- типті екі пішінге ие бола алады. Мысалы [Pt(NH₃)₂Cl₂] бүтіндей ішкі сферадан тұратын шаршы кешеннің цис- изомері мен транс-изомерін алсақ:

В Х В Х	В Х Х В
цис-изомер	транс-изомер

Сары түсті цис- изомердің аттас лигандтары шаршының көрші төбелерінде, ал ашық сары түсті транс- изомердің лигандтары қарама-қарсы төбелерінде орналасады.

Цис және транс изомерлі кешендер октаэдрлі құрылымда да сақталады. Октаэдрдің төбелеріндегі лигандтар бірімен-бірі цис- бағытта орналасса, шаршының төрт төбесіндегілермен транс- бағытта шоғырланады.

Транс- бағытта орналасқан лиганд пен кешентүзушінің арасындағы байланыстың беріктігіне сай екі валентті платинаның кешенді қосылыстардың айналуына сәйкес транс- әсер заңдылығын орыс академигі И.И. Черняев 1927 жылы ашқан. Лигандтар транс- әсерінің кемуі бойынша мынадай қатар түзеді:

СN^->CO>NO₂^->I^->SCN^->Br^->Cl^->OH^->NH₃>H₂O

Транс әсер заңдылығының мәні мынада: қатардағы әрбір лиганд өзінен соң орналасқан лигандтың кешентүзушісімен байланысын әлсіретеді, ал өзінің алдындағы лигандтың байланысын беріктендіре түседі. Транс- әсер заңдылығы химиялық реакцияның бағытын және өнімдердің құрамын болжауға мүмкіндік береді. Мысалы, дихлородиаминплатина(II) бейтарап кешенінің цис- және транс изомерлерінің түзілуін қарастырайық. Ол үшін тетрааминплатинахлориді мен тұз қышқылының әрекеттесуін алуға болады:

[Pt(NH₃)₄Cl₂] + 2HCl=[Pt(NH₃)₂Cl₂] + 2NH₄Cl

транс изомер

Бастапқы кешенннің лигандтары бірдей жағдайда болғандықтан хлордың бірінші ионына кез келген аммиак молекуласы өз орнын босатады. Екінші хлор ионы алғашқыға транс- жағдайда орналасуға тиісті, өйткені хлор ионының аммиак молекуласымен салыстырғанда транс- әсері үлкенірек.

Дихлородиамминплатинаны тетрахлоро (II) платинат ионына аммиакпен әсер етіп алады:

К₂[PtCl₄]+2NH₃==[Pt(NH₃)₂Cl₂]+2КСl

цис- изомер

Теңдеуді қысқарған сұлба түрінде жазса:

ClCl	NH3Cl	NH3NH3
Pt+ NH3	®Pt+ NH3	h1 Zt0u9C7EH0s150LAOc6FRC2odTQ8CglWCU690/usWS6mwqAV9uMWfv2998KMupI0gNUM01lvO8zF zgaeQno8KAfo9NZunl4fJ8ez8WycDbLhaDbIkrIcPJ5Ps8Fonj46Kg/L6bRM33hqaZbXnFImPbu7 2U6zv5ud/pXtpnI/3XsZ4vvoQVoge/cfSIfO+mbuxmKh6ObceGl9k2GcQ3D/9Px7+XUfon5+ICY/ AAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAJESjxdwAAAAHAQAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbEyOwU7D MBBE70j8g7VI3KjTFlKSxqkqBFyQkCihZydekgh7HcVuGv6e5QSn0WhGM6/Yzc6KCcfQe1KwXCQg kBpvemoVVO9PN/cgQtRktPWECr4xwK68vCh0bvyZ3nA6xFbwCIVcK+hiHHIpQ9Oh02HhByTOPv3o dGQ7ttKM+szjzspVkqTS6Z74odMDPnTYfB1OTsH++PK4fp1q563J2urDuCp5Xil1fTXvtyAizvGv DL/4jA4lM9X+RCYIq2C9zLip4C5l5TzdsNYKNrcZyLKQ//nLHwAAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAA ACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQIt ABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQIt ABQABgAIAAAAIQDganqWWgIAAGgEAAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBL AQItABQABgAIAAAAIQAkRKPF3AAAAAcBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAALQEAABkcnMvZG93bnJldi54 bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAvQUAAAAA "/>®Pt
ClCl	ClCl	ClCl

Бұл жағдайда транс-әсер ережесіне байланысты дихлородиамминплатина цис изомері түзіледі.

Транс әсер заңдылығы платинадан басқа да паладий, иридий, родий, кобальт т.т лигандтарының кешенді қосылыстарында да байқалады. Жалпы алғанда әрбір металл ионына тән өзіндік лигандтардың транс әсер қатары болады.

Дата добавления: 2015-07-14