Mühazirə Kompleks birləşmələr və əhəmiyyəti

– Silan, alken və / və ya alkinlərin ikiqat bağlarına əlavə olunmaqla, silikon üzvi birləşmələrin üzvi sintezində istifadə olunur. Ayrıca, silikon ondan yarımkeçirici istehsal zamanı çökə bilər.

Xüsusi birləşmələr: xüsusiyyətləri, əmələ gəlməsi, istifadəsi

The xüsusi birləşmələr Bunların hamısı karbonoidlər və nitrogenoidlərin kovalent hidridlərindən ibarətdir. Bunlar formul EH olan birləşmələrdir₄, karbonidlər və ya qrup 14 elementləri və ya EH formulu üçün₃ nitrogenoidlər və ya qrup 15 elementləri üçün.

Bəzi kimyaçıların bu hidridləri xüsusi birləşmə adlandırmalarının səbəbi çox aydın deyil; bu ad nisbi ola bilər, baxmayaraq ki aralarında H₂Və ya bəziləri çox qeyri-sabitdir və nadirdir, buna görə də belə bir seçməyə layiq ola bilərlər.

Üst görüntüdə iki molekul EH hidrid göstərilir₄ (solda) və EH₃ (sağda) kürə və çubuqlar modeli ilə. Hidridlərin EH olduğunu unutmayın₄ tetrahedral, EH isə₃ mərkəzi atom E-nin üstündə bir cüt elektron olan trigonal piramida həndəsəsinə sahibdirlər.

14 və 15 qruplarına enərkən, mərkəzi atom böyüyür və molekul ağırlaşır və daha qeyri-sabit olur; E-H bağları, orbitallarının zəif üst-üstə düşməsi ilə zəiflədiyindən. Daha ağır hidridlər bəlkə də əsl xüsusi birləşmələrdir, CH₄, məsələn, təbiətdə olduqca zəngindir.

Xüsusi birləşmələrin xüsusiyyətləri

Xüsusi birləşmələri təyin olunmuş iki kovalent hidrid qrupuna bölməklə, onların xüsusiyyətlərinin qısa təsviri ayrıca veriləcəkdir.

Karbonoidlər

Başlanğıcda qeyd edildiyi kimi, formullarınız EH-dir₄ və tetraedral molekullardan ibarətdir. Bu hidridlərdən ən sadə olan CH₄, istehza ilə eyni zamanda bir karbohidrogen kimi təsnif edilir. Bu molekulla əlaqəli ən vacib şey C-H bağlarının nisbi sabitliyidir.

Ayrıca, C-C bağları çox güclüdür və CH-yə səbəb olur₄ karbohidrogenlər ailəsini yaratmaq üçün birləşdirilə bilər. Bu şəkildə, çox uzunluqda və bir çox C-H istiqrazı olan C-C zəncirləri yaranır.

Eyni vəziyyət onların daha ağır həmkarlarına aid deyil. SiH₄məsələn, bu qazı hidrogendən daha reaktiv bir birləşmə halına gətirən çox qeyri-sabit Si-H bağlarına sahibdir. Bundan əlavə, onların birləşmələri çox səmərəli və ya stabil deyildir, ən azı on atomdan ibarət Si-Si zəncirlərindən əmələ gəlir.

Digər hidridlər: GeH₄, SnH₄ və PbH₄ daha da qeyri-sabit və partlayıcı qazlardır ki, bu da azaldıcı hərəkətlərindən faydalanır. Əl PbH₄ lazımi dərəcədə əldə edilə bilmədiyi üçün bu qədər reaktiv olduğundan nəzəri bir birləşmə kimi qəbul edilir.

Nitrogenoidlər

Azot hidridləri və ya qrup 15 tərəfində trigonal piramida molekulları EH tapırıq₃. Bu birləşmələr həm də qazlı, qeyri-sabit, rəngsiz və zəhərlidir; lakin HD-dən daha çox yönlü və faydalıdır₄.

Məsələn, NH₃Bunlardan ən sadəi ən çox sənaye səviyyəsində istehsal olunan kimyəvi birləşmələrdən biridir və xoşagəlməz qoxusu onu çox yaxşı xarakterizə edir. PH₃ bu vaxt sarımsaq və balıq və AsH qoxusu gəlir₃ çürümüş yumurta kimi qoxur.

Bütün EH molekulları₃ onlar əsasdır; lakin NH₃ azotun daha yüksək elektron mənfiliyi və elektron sıxlığı səbəbindən ən güclü baza olmaqla bu xüsusiyyətdə taclandırılır.

NH₃ eyni zamanda CH kimi birləşdirilə bilər₄, yalnız daha az dərəcədə; hidrazin, N₂H₄ (H₂N-NH₂) və triazan, N₃H₅ (H₂N-NH-NH₂), azotun birləşməsindən qaynaqlanan birləşmələrə nümunədir.

Nomenklatura

Bu xüsusi birləşmələri adlandırmaq üçün əksər vaxt iki ad istifadə olunur: ənənəvi və IUPAC. EH hidridləri aşağıda parçalanacaqdır₄ və eh₃ müvafiq formulları və adları ilə.

– NH₃: ammonyak (ənənəvi), azano (IUPAC).

– SbH₃: stibnite, stiban.

– BiH₃: bismutin, bismutan.

Əlbətdə ki, sistematik və stok nomenklaturaları da istifadə edilə bilər. Birincisi, yunan di, tri, tetra və s. Prefiksləri ilə hidrogen atomlarının sayını göstərir. CH₄ Bu nomenklatura görə karbon tetrahidridinə görə adlandırılacaqdır. Səhm nomenklaturasına görə, CH₄ buna karbon (IV) hidrid deyərdilər.

Təlim

Bu xüsusi birləşmələrin hər biri istər sənaye miqyasında, istər laboratoriyada, istərsə də bioloji proseslərdə çoxsaylı hazırlama üsulları təqdim edir.

Karbonoidlər

Metan, yüksək təzyiq və temperaturun daha yüksək molekulyar kütlələrin karbohidrogenlərini parçaladığı müxtəlif bioloji hadisələr nəticəsində əmələ gəlir.

Neftlə tarazlıqda nəhəng qaz ciblərində yığılır. Ayrıca, Arktikanın dərinliyində klatrat adlanan buz kristalları ilə əhatə olunmuşdur.

Silan daha azdır və onun istehsal olunduğu bir çox metoddan biri aşağıdakı kimyəvi tənliklə təmsil olunur:

GeH ilə əlaqəli₄, aşağıdakı kimyəvi tənliklərə görə laboratoriya səviyyəsində sintez olunur:

Və SnH₄ KAlH ilə reaksiya verdikdə əmələ gəlir₄ tetrahidrofuran (THF) mühitində.

Nitrogenoidlər

Ammonyak, CH kimi₄, təbiətdə, xüsusilə kosmosda kristal şəklində meydana gələ bilər. NH-nin əldə olunduğu əsas proses₃ Aşağıdakı kimyəvi tənliklə təmsil olunan Haber-Bosch vasitəsi ilədir:

Proses yüksək temperatur və təzyiqlərin, həmçinin NH əmələ gəlməsini təşviq etmək üçün katalizatorların istifadəsini əhatə edir.₃.

Fosfin ağ fosfor kalium hidroksidlə işləndikdə əmələ gəlir:

Arsin metal arsenidləri turşularla reaksiya verdikdə və ya arsenik duzu sodyum borohidrid ilə işləndikdə əmələ gəlir:

Na₃As + 3 HBr → AsH₃ + 3 NaBr

Metilmbismutin nisbətsiz olduqda bismutin:

Proqramlar

Nəhayət, bu xüsusi birləşmələrin bir çox istifadəsindən bəhs olunur:

– Metan, yemək qazı kimi istifadə edilən fosil yanacaqdır.

– Silan, alken və / və ya alkinlərin ikiqat bağlarına əlavə olunmaqla, silikon üzvi birləşmələrin üzvi sintezində istifadə olunur. Ayrıca, silikon ondan yarımkeçirici istehsal zamanı çökə bilər.

– SiH kimi₄, Germanic də yarımkeçiricilərdəki filmlər kimi Ge atomlarını əlavə etmək üçün istifadə olunur. Eyni şey, buxarlarının elektrodepozisiyası ilə silikon səthlərə Sb atomları əlavə edərək stibnite aiddir.

– Hidrazin raket yanacağı və qiymətli metalların çıxarılması üçün istifadə edilmişdir.

– Ammonyak gübrə və əczaçılıq sənayesindədir. Praktik olaraq reaktiv azot mənbəyidir və N atomlarının saysız-hesabsız birləşmələrə (aminasiya) əlavə olunmasına imkan verir.

– Arsine, İkinci Dünya Müharibəsi dövründə bədnam fosgen qazı COCl-ni öz yerində qoyaraq kimyəvi silah kimi qəbul edildi.₂.

İstinadlar

1. Shiver & Atkins. (2008). Qeyri-üzvi kimya. (Dördüncü nəşr). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimya (8-ci nəşr). CENGAGE Öyrənmə.
3. Kimya (2016, 30 aprel). Xüsusi birləşmələr. Websterquimica.blogspot.com saytından bərpa edildi
4. Alonso Formula. (2018). H metalsız. Alonsoformula.com saytından bərpa edildi
5. Vikipediya. (2019). Qrup 14 hidrid. En.wikipedia.org saytından bərpa edildi
6. Kimya gurusu. (s.f.). Azot hidridləri. Yenilənib: thechemistryguru.com

Mühazirə Kompleks birləşmələr və əhəmiyyəti

Kompleks birləşmələr molekulyar və ya ion birləşmələr olub, metal, qeyri metal atom və ya ionlarına digər neytral molekul və ya ionların birləşməsi nəticəsində əmələ gəlir. Digər təyinata görə məhlulda və bərk kristal halda eyni tərkibə malik olan maddələr kompleks birləşmə adlanır.

Heksasianofetrat ionu həm məhlulda həm də bərk kristal şəklində tərkibini sabit saxlayır, dəyişmir. Məs.

Kompleks birləşmələrə aşağıdakı tərkib hissələr aiddir.

1. Mərkəzi atom və ya kompleks əmələ gətirici

2. Kompleks əmələ gətiricinin öz ətrafında tutub saxladığı ion və molekullar. Bunlara liqandlar deyilir.

Kompleks əmələ gətirici ion və liqand birləşib kompleksin daxili sferasını əmələ gətirir. Əgər kompleks birləşmə ion xarakterlidirsə o, xarici təbəqəyə də malik olur ki, bu da əks yüklü ionlar hesabına əmələ gəlir. Məs. sarı qan duzunda kompleksəmələgətirici (Fe +2 ) ilə liqand (CN – ) ilə birləşib daxili sferanı əmələ gətirir. Müsbət yüklü K + ionu isə xarici .sferanı əmələ gətirir.

Neytral xassəli komplekslər xarici sferaya malik olmur. Məs. .

Kompleksəmələgətirici kimi s, p və d sıralı ixtiyari metal və qeyri metal iştirak edə bilər. Liqand kimi yalnız p elementlər, onların ionları və müvafiq birləşmələr olur. Liqandlar müsbət yüklü , məs. , mənfi yüklü, məs. , neytral , və s. ola bilər.

Kompleks birləşmənin əmələ gəlməsi o zaman mümkündür ki, liqandda bölünməmiş elektrik cütü, kompleks əmələgətiricinin xarici energetik təbəqəsində isə liqandın bölünməmiş elektrik cütünü birləşdirmək üçün boş orbital olsun. Bu zaman liqand elektron verir (donor) bu elektronlar hesabına donor-akseptor rabitəsi yaranır. Məs hidrogen tetraftor boratın əmələ gəlməsi donor akseptor hesabına olur.

donor akseptor rabitə əmələ gətirən elektronlar

D igər variant da var. Yəni kompleksəmələgətiricinin elektron cütü liqandın orbitalında olan boş yerləri doldurur. Bu cür koordinasion rabitəyə dativ rabitə deyilir.

Liqandlar dendantlıq xassəsinə, kompleksəmələgətirici isə koordinasiya ədədinə malikdir.

Dendantlıq-latın sözü olub dişciklər deməkdir. Dendantlıq liqandın koordinasion rabitə əmələ gətirmə qabiliyyətinə deyilir. Bu cəhətdən liqandlar 2 qrupa bölünür.

1. Mondendant liqand. Bu bir koordinasion rabitə əmələ gətirir.

Məs. monodentant liqandlardır.

2. Polidentant liqand. Bunlar 2 və daha çox koordinasion rabitə yaradır.

Bunlara , , , və s. ionları misal göstərmək olar.

Liqandla kompleksəmələgətirici arasında yaranan rabitənin sayına kompleksəmələgətiricinin koordinasiya ədədi deyilir. Məs. sarı qan duzunda (K₄[Fe(CN)₆]) sianid anionu mondentant liqanddır. Bu birləşmədə liqandları sayı 6-ya bərabərdir. Deməli, Fe 2+ ionunun koordinasiya ədədi 6-yabərabərdir. Qırmızı qan duzunda ( ) 3 ədəd 2 dentantlı liqand var. ionunun koordinasiya ədədi 6-dır.

Eyni bir liqand hər bir konkret halda müxtəlif dentantlıq xassəsini nümayiş etdirir. Məs. etilen diamin tetra sirkə turşusu 6 dentantlı liqanddır. Ancaq bu kompleksəmələgətiricinin təbiətindən asılıdır. Əgər kompleksəmələgətirici iki valentlidirsə 4, üç valentlidirsə 5, dörd valentlidirsə 6 rabitənin hamısı tutulur.

Polidentant liqandla əmələ gələn kompleksə xelat və ya daxili kompleks birləşmə deyilir. Kompleks birləşmələr analitik kimyada dəyərli xassələr göstərir. Ona görə də analitik kimya praktikasında geniş miqyasda tədqiq olunur və aşağdakı xassələrinə görə tətbiq olunur.

1. Kompleksəmələgətirici və liqandlar komplekin daxili sferasının tərkibinə daxil olub, məhlulda sərbəst ion şəklində olur. Analitik reaksiyada bunun ayrı-ayrı tərkibi sübut oluna bilmir. Deməli sadə ionlar kompleksin tərkibinə daxil olduqda xassələri dəyişir. Bu birləşmələrdən kimyəvi analizdə maddələri bir-birndən ayırmaq, pərdələmək üçün istifadə olunur.

2. Kompleks birləşmələrin əksəriyyəti xarakterik rəng kəsb edir. Buna görə onları aşkar etmək və miqdarını fotometriya üsulu ilə təyin etməyə zəmin yaranır.

3. Bir çox kompleksəmələgəlmə reaksiyaları miqdarca baş verir. Buna görə kompleksəmələgəlmə reaksiyasından miqdari analizdə tətbiq olunur.

4. Kompleksəmələgəlmə reaksiyaları seçicidir. Bu xassə mürəkkəb qarışıqları öz tərkib hissələrinə ayırmadan da analiz aparmaya imkan verir.

Bu səbələrdən onlar analitik kimyada geniş tətbiq olunur.
Kompleks birləşmələrin analitik sabitləri
Kompleksəmələ gəlmə reaksiyaları müvafiq tarazlıq sabiti ilə xarakterizə olunur ki, buna kompleksin yaranma sabiti və ya davamlılıq sabiti deyilir. Davamlılıq sabiti β ilə işarə olunur. Adətən kompleks birləşmənin əmələ gəlməsi bir neçə mərhələdə baş verir. Hər bir mərhələnin özünün davamsızlıq sabiti var ki, o da K ilə işarə olunur. Eyni temperaturda çoxpilləli kompleksəmələgəlmə reaksiyalarının ümumi davamsızlıq sabiti üçün məsələn kompleksinin əmələ gəlmə mərhələləri aşağdakı kimidir.
I mərh.

Çox mərhələli kompleksəmələgəlmə reaksiyasının ümumi davamlılıq sabiti mərhələləli davamsızlıq sabitinin vurma hasilinə bərabərdir.

Göğstərilən düsturda qatılıq mol/l ilə ifadə olunduğu üçün buna konsentrasion davamlılıq sabiti də deyilir və ilə işarə olunur.

Termodinamik davamlılıq sabiti də var ki, bu ilə işarə olunur.

Ümumi halda reaksiya üçün

Termodinamik davamlılıq sabiti məhlulda olan ionların fəal qatılığından, yəni ion qüvvəsindən asılıdır.

Analitik kimyada çox zaman davamlılıq sabiti yerinə onun tərs qiyməti olan davamsızlıq sabitindən istifadə olunur.

Davamsızlıq sabiti kompleksin öz ionuna parçalanma reaksiyasının tarazlıq vəziyyətini ifadə edir.

bu reaksiya əks etdirir ki,

Davamsızlıq sabiti kompleks ionunun öz tərkib hissələrinə ayrılma qabiliyyətinin miqdari kəmiyyətidir. K_{davamsızlıq} ədədi qiymətcə nə qədər çox olsa, kompleks bir o qədər davamsızdır. K_davamsılıq az olarsa, kompleks bir o qədər davamlı olur.

Kimyəvi analizdə davamsızlıq sabitindən istifadə edərək kompleksin tərkibinə daxil olan kompleksəmələgətirici və liqandın qatılığını hesablamaq mümkündür.

Məs. birləşməsinin qatılığı C = 1mol/l olarsa, C_Ag =? C_CN = ?

Bu argentim ionunun qatılığıdır.

Kompleksin davamsızlıq sabitini və çətin həll olan duzun həllolma hasilini bilməklə kompleksin parçalanması və çöküntünün əmələ gəlməsi haqqında fikir yürütmək olar. Bunu konkret məsələ əsasında göstərək.

Misal. Qatılığı həcmi olan kompleksinin üzərinə

0,01 mol həcmi 0,5 l olan KI məhlulu əlavə edilərsə, bu kompleks parçalanarmı

və AgI çöküntüsü əmələ gələrmi?

Bu məhlulları bir-birinə qarışdırdıqda həcm 1 l olar. Deməli həcm iki dəfə artır. Ona görə başlanğıc maddələrin qatılığı iki dəfə azalır.

Kompleksin davamsızlıq sabiti olduğunu bilərək hesablaya bilərik. , qəbul edərək bunları davamsızlıq sabiti düsturunda yerinə yazsaq, onda buradan

Deməli gümüş ionunun qatılığı 1,08 ∙ 10 -8 mol/l olur.

Əgər AgI əmələ gələrsə,

Bu ədəd AgI çöküntüsünün həllolma hasilinin ədədi qiymətindən böyük olduğundan çöküntü əmələ gəlir və kompleks dağılır.

Davamsızlıq sabiti əsasında kompleksəmələgəlmə reaksiyanın istiqamətini də müəyyən etmək olar.

Adətən kompleksəmələgəlmə reaksiyasının istiqaməti o vaxt təyin edilir ki, mühitdə rəqib kompleksəmələgəlmə reaksiyasının imkanı mövcuddur. Bu o halda ola bilər ki, mühitdə bir kompleksəmələgətirici,iki və daha çox liqand və əksinə, bir liqand və ikidən çox kompleksəmələgətirici olsun. Belə olduqda bir neçə kompleksəmələgəlmə reaksiya baş verir. Burada əsas məsələ hansı reaksiyanın üstünlük təşkil etdiyini müəyyən etməkdir.

Analitik göstəriciyə görə reaksiyanın istiqaməti ya zəif elektrolit, ya da həllolma hasili daha böyük olan birləşmə alınması istiqamətində gedir.

Məs: Mühitdə , ionları və liqand olaraq var

Onda mis və kadmium ionlarının kompleks birləşmələri əmələ gəlir.

Bu reaksiyalar üçün davamlılıq sabiti

Buradan görünür ki, mis ionunun əmələ gətirdiyi kompleksin davamlılığı kadmium ionunun əmələ gətirdiyi kompleksin davamlılığından 10 7 dəfə çoxdur..

Yəni . Ona görə də reaksiya mis kompleksinin alınması istiqamətində gedir. Bu qayda ilə çətin həll olan elektrolitlərin (kompleks birləşmə şəklində) həll olub-olmamasını müəyyən etmək olar.

1. Təcrübə yolu ilə (yəni sınaq şüşəsinə tökməklə)

2. Analitik qayda: 2 reaksiya gedir.

I hal üçün tarazlıq sabiti

II hal üçün davamlılıq sabiti 6,8 ∙10 -8 (cədvəldən götürülür)

olduğundan reaksiya getmir. Yəni 10 -4 -lə 1 arasında olduğuna görə reaktivin artıq miqdarını əlavə etməklə, AgCl həll olması baş verir.

Kompleks birləşmənin əmələ gəlməsinə təsir edən əsas amillərdən biri pH-dır.

pH-ın kompleksəmələgəlmə reaksiyasına təsiri liqandın dissosiasiya qabiliyyətinə göstərdiyi təsirlə izah olunur. Liqand məhlulda iki formada olur.

ionlaşmamış ionlaşmış forma

Kompleksəmələgəlmə reaksiyada yalnız ionlaşmış forma əsas götürülür.

İonlaşmış formanın qatılığı liqandın dissosiasiya prosesi ilə müəyyən olunur və həmişə bu qatılıq

Reaksiyada istirak edən səmərəli miqdarı (L – ) tapmaq üçün dissosiasiya dərəcəsindən (α) istifadə olunur. α-reaksiyada iştirak edən paydır.

Dissosiasiya dərəcəsi material balansı ilə liqandın ionlaşma sabiti düsturuna əsasən təyin oluna bilər. Material balansından göründüyü kimi

(1)
Kütlələrin təsiri qanunu tətbiq etdikdə
bunu bir düsturunda yerinə yazsaq onda

düsturunda -in qiymətini yerinə yazsaq

Buradan görünür ki, liqand kompleksəmələgəlmə reaksiyasında iştirak edən maye liqandın turşuluq sabitindən (K) və hidrogen ionlarının qatılığından, yəni pH-dan asılıdır. pH-ın təsirini nəzərə almaq üçün davamlılıq sabitindən (β 1 ) istifadə. olunur. (β 1 ) = α ∙ β (α- düsturdan, β cədvəldən götürülür).

Dostları ilə paylaş:

Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2023
rəhbərliyinə müraciət