Senyawa kompleks: nomenklatur dan klasifikasi

Yang terbesar dan paling beragam di antara zat anorganik adalah kelas senyawa kompleks. Ini bisa termasuk sekelompok zat organologam, seperti klorofil dan hemoglobin. Senyawa inilah yang merupakan jembatan yang menghubungkan kimia anorganik dan organik menjadi satu sains. Peran zat kompleks dalam pengembangan pengetahuan di bidang kimia analitik dan kimia kristal, dalam mempelajari proses biologis yang paling penting: fotosintesis, respirasi internal (seluler) sangat berharga.

Pada artikel ini kita akan mempelajari struktur dan nomenklatur senyawa kompleks, serta prinsip dasar klasifikasi mereka.

A. Teori koordinasi Werner

Pada akhir abad ke-20 ilmuwan Swiss A. Werner membuktikan bahwa di dalam molekul zat kompleks ada beberapa struktur yang masing-masing disebut ion pusat, ligan (addend) dan koordinat luar. Untuk mengklarifikasi klasifikasi dan nomenklatur senyawa kompleks, kami akan menganalisis konsep ini secara lebih rinci. Jadi, A. Werner terbukti hadir dalam molekul ion (biasanya bermuatan positif), menempati posisi sentral. Ini dikenal sebagai agen pengompleks, ion pusat, atau atom. Di dekatnya dapat ditemukan molekul netral, yang disebut ligan, dan partikel anion bermuatan negatif, yang membentuk lingkup koordinasi internal materi. Semua partikel yang tersisa, tidak termasuk di dalamnya, membentuk lapisan luar molekul.

Jadi, dalam formula natrium cuprit Na ₂ [Cu (OH) ₄ ], atom tembaga pusat dalam keadaan oksidasi dari +2 dan empat gugus hidrokso membentuk bola dalam, dan ion natrium terletak agak jauh dari atom pusat di bola luar.

Metode untuk menentukan rumus koordinasi dan nama zat

Sampai saat ini, teori A. Werner tetap menjadi dasar teoritis utama, berdasarkan kompleks kompleks yang kompleks dipelajari. Nomenklatur, yaitu, nama zat ini, ditentukan oleh peraturan yang dianut oleh International Society of Theoretical and Applied Chemistry.

Mari kita berikan beberapa contoh formula zat di mana zat pengompleks diwakili oleh atom platinum-K2 [PtCl ₆ ] atau NH3 - [Ag (NH ₃ ) ₂ ] Cl. Ternyata, formula dapat diturunkan dengan bantuan metode praktis berikut: oleh reaksi pertukaran ganda, oleh konduktivitas listrik molar larutan, dengan metode difraksi sinar-X. Mari kita pertimbangkan metode ini secara lebih rinci.

Sebagai struktur senyawa kompleks platina

Zat dari kelompok ini dicirikan oleh adanya molekul atom sentral platina. Jika larutan perak nitrat diterapkan pada senyawa PtCl ₄ × 6NH ₃ , maka semua khlor hadir dalam zat yang terikat pada atom logam dan serpihan putih AgCl terbentuk. Ini berarti bahwa semua anion klorin berada di lingkup koordinasi luar, sedangkan molekul amonia terikat pada atom platinum pusat dan bersamaan dengan itu terbentuk bola bagian dalam.

Oleh karena itu, rumus koordinasi untuk substansi akan ditulis dalam bentuk berikut: [Pt (NH3) ₆ ] Cl ₄ dan diberi platinum hexamine chloride. Dengan menggunakan metode difraksi sinar-X, ahli kimia juga mempelajari senyawa kompleks lainnya, nomenklatur yang akan kita buat di bagian selanjutnya.

Senyawa kristal kromium

Struktur zat dari kelompok ini ditentukan oleh proses fisik difraksi sinar-X yang mendasari analisis difraksi sinar-X. Melewati kisi kristal, gelombang elektromagnetik terpencar oleh elektron zat yang sedang diselidiki. Hal ini memungkinkan terbentuknya kelompok atom mana yang berada pada lokasi kisi kristal. Untuk kristal yang mengandung kromium, nomenklatur senyawa kompleks yang sesuai telah dibuat. Contoh-contoh nama hidrat isomer dari garam kromium trivalen yang dibuat dengan menggunakan metode difraksi sinar-X adalah sebagai berikut: tetraacvadichlorochrome (III) klorida, pentaacochlorochrome (III) klorida.

Ditemukan bahwa dalam zat ini atom kromium dikaitkan dengan enam addend berbeda. Bagaimana Anda menentukan indikator ini dan faktor apa yang mempengaruhi nomor koordinasi?

Sebagai atom sentral dikaitkan dengan ligan

Untuk menjawab pertanyaan di atas, kita ingat bahwa di sekitar agen pengompleks ada beberapa struktur yang disebut addend atau ligan. Jumlah mereka menentukan nomor koordinasi. Menurut teori A. Werner, produksi, klasifikasi dan nomenklatur senyawa kompleks secara langsung bergantung pada indikator ini. Hal ini terkait secara korelasional dengan tingkat oksidasi atom pusat. Dalam senyawa platinum, kromium, besi, jumlah koordinasi biasanya enam; Jika zat pengompleks diwakili oleh atom tembaga atau seng - empat, jika atom pusatnya adalah perak atau tembaga - menjadi dua.

Jenis senyawa kompleks

Dalam bidang kimia, kelas utama dan rangkaian zat transisi di antara keduanya dibedakan. Senyawa kompleks yang dipertimbangkan pada subpos sebelumnya, yang nomenklaturnya mengindikasikan adanya molekul air dalam strukturnya, mengacu pada akuakompleks. Untuk amonia termasuk zat yang mengandung partikel amonia netral, misalnya triiodium triammotropium. Kelas senyawa chelate unik dalam struktur molekul. Nama mereka berasal dari istilah biologis chelicera - yang disebut cakar krustasea decapod. Zat ini mengandung tambahan, konfigurasi spasial meliputi agen pengompleks, seperti cakar. Senyawa tersebut meliputi kompleks oksida besi besi, kompleks etilenadiamina platina dengan keadaan oksidasi +4, garam asam aminoacetat, yang meliputi ion rodium, platinum atau tembaga.

Aturan untuk desain nama senyawa kompleks

Pertanyaan kontrol yang paling umum dalam tugas kimia di sekolah menengah adalah: memanggil senyawa kompleks pada nomenklatur IUPAC. Pada contoh konkret, mari analisis algoritma untuk perumusan nama suatu zat yang memiliki rumus: (NH ₄ ) ₂ [Pt (OH) ₂ Cl ₄ ].

1. Nama diawali dengan definisi komposisi lingkup koordinasi internal. Ini mengandung anion gugus hidroksil dan klorin. Untuk nama mereka kita tambahkan ending -o. Kita mendapatkan: dihydroxo, tetrachloro.
2. Sekarang kita menemukan agen pengompleks, dengan menggunakan nama Latin untuk penunjukannya, dan menambahkannya pada akhiran -at, dalam tanda kurung kita menunjukkan keadaan oksidasinya: platinum (IV).
3. Setelah selesai dengan penunjukan bola dalam, lanjutkan ke bagian luar. Mari kita menyebutnya kation: dalam contoh kita akan menjadi ion amonium.

Akibatnya, zat tersebut akan memiliki nama di mana semua struktur di atas tercantum.

Penerapan senyawa kompleks

Pada awal artikel kami menyebut perwakilan terpenting zat organologam, seperti hemoglobin, klorofil, vitamin. Mereka memainkan peran utama dalam metabolisme. Senyawa kompleks banyak digunakan dalam siklus teknologi peleburan logam besi dan non-ferrous. Peran penting dalam metalurgi dimainkan oleh karbonil - senyawa kompleks khusus yang nomenklaturnya menunjukkan adanya molekul CO karbon monoksida dalam bentuk adendum. Senyawa ini terurai pada pemanasan dan pengembalian logam seperti nikel, besi, kobal dari bijihnya. Senyawa yang paling kompleks juga digunakan sebagai katalis dalam reaksi untuk produksi pernis, cat dan plastik.