دید کلی

در شیمی معدنی ترکیباتی وجود دارند که در آن اتم مرکزی حداقل با یک پیوند داتیو با گروه اتمهای اطراف خود (لیگندها) ارتباط برقرار می‌کند. در‌ این ترکیبات اتم مرکزی گیرنده جفت الکترون می‌باشد، چنین ترکیباتی را کمپلکس یا ترکیبات کئوردیناسیونی می‌نامند. اتم مرکزی در این ترکیبات معمولاً دارای یک حفره الکترونی می‌باشد که می‌تواند الکترونهای جفت نشده لیگند را بگیرد و یک پیوند کووالانسی-کئوردیناسیونی ، (داتیو) تشکیل دهد.

کمپلکسهایی که در آنها انتقال الکترون می‌تواند در تشکیل پیوند نقش بسزایی داشته باشد کمپلکسهای دهنده - گیرنده می‌نامند. اکثر عناصر جدول تناوبی اعم از فلزات گروه اصلی ، فلزات گروه واسطه و غیر فلزات می‌توانند کمپلکس تشکیل دهند.

تاریخچه

تا سال 1913 ساختمان کمپلکسها مشخص نشده بود اما در این سال آلفرد ورنر پدر شیمی کوئوردیناسیونی نظر خود را در مورد ساختمان کمپلکسها اعلام کرد و این در حالی بود که هنوز ساختمان الکترونی اتم مشخص نشده بود. قبل از ورنر دانشمندی به نام یورگنسون برای برخی از کمپلکسها ساختارهایی تعیین کرده بود که با اعلام نظریه ورنر اشتباه بودن این ساختارها مشخص شد.

ورنر به دلیل مطالعاتی که روی کمپلکسهای هشت وجهی ، مسطح مربعی و چهار وجهی انجام داد و بنیانگذار شیمی کوئوردیناسیون شد، جایزه نوبل شیمی را در سال 1913 دریافت کرد.

نظریه ورنر

هر اتم دارای دو ظرفیت می‌باشد. ظرفیت اصلی و ظرفیت والانس فرعی ، بنابراین لزومی ندارد که فقط به اندازه ظرفیت اصلی یک اتم ، اتمهای دیگر به آن وصل شود بلکه بعد از پر شدن ظرفیت اصلی که فضای کئوردیناسیونی داخلی را تشکیل می‌دهد. اتمها می‌توانند به ظرفیت فرعی یا فضای کئوردیناسیون خارجی که نشانگر عدد اکسیداسیون اتم مرکزی است، وارد شوند.

تا قبل از اینکه ورنر این نظریه را اعلام کند دانشمندان در تعیین ساختمان ترکیباتی مانند اختلاف نظر داشتند. این ترکیب یک ترکیب یونی است و کلرها در آب به راحتی یونیزه می‌شود. اما ها به آسانی جدا نمی‌شوند مگر اینکه ترکیب در اسید قوی جوشانده شود. یورگنسون اولین ساختمان را بر این ترکیب به صورت زیر پیشنهاد کرد.
عکس پیدا نشد
اما ورنر این ترکیب را یک یک ساختمان هشت وجهی پیشنهاد کرد که اتم کبالت در مرکز و ها با شش پیوند هم اندازه در اطراف و یونهای کلر هم در فضای کئوردیناسیون خارجی حضور داشتند.

لیگند

دسته‌ای از اتمها که باهم هستند و یکی از اتمها می‌تواند جفت الکترونش را در اختیار اتم دیگر قرار دهد. لیگند ممکن است یک ترکیب خنثی یا یک آنیون باشد.

انواع کمپلکس

کمپلکسهای ورنر یا کلاسیک

ترکیبات کوئوردیناسیونی که در آنها فلز مرکزی با حالت اکسایش +2 یا بالاتر توسط اتمهای غیرکربن کئوردینه شده‌اند کمپلکسهای ورنر یا کلاسیک نامیده می‌شوند (این نامگذاری به خاطر مطالعات ورنر در شیمی کئوردیناسیون انجام شده است.).

کمپلکسهای آلی فلزی

در این کمپلکسها فلز مستقیماً با کربن پیوند تشکیل می‌دهد. در این ترکیبات فلز در حالت اکسایش پایین خود مانند 2- و 1- و 0 و 1+ می‌باشد.

کمپلکسهای کلاستر یا خوشه‌ای

در این ترکیبات اتم مرکزی گروهی از فلزات می‌باشند که باهم پیوند تشکیل داده‌اند. مانند که اتمهای آهن در گوشه‌های یک مثلث جای گرفته‌اند و گروههای کربونیل در اطراف آنها پیوند تشکیل می‌دهند.

عدد کوئوردیناسیون

تعداد اتمهایی که اتم مرکزی را در اولین قشر کئوردیناسیون ، کئوردینه کرده‌اند عدد کئوردیناسیون می‌گویند. عدد کئوردیناسیون هر ترکیب مشخص کننده ساختمان آن ترکیب می‌باشد. رایج‌ترین عدد کئوردیناسیون در کمپلکسها عدد 6 و بعد از آن 4 می‌باشد.

عوامل مؤثر درتشکیل کمپلکس

1. لیگند مهمترین عامل در تشکیل کمپلکس می‌باشد. نوع لیگند ، اندازه لیگند و تعداد لیگند در پایداری کمپلکس‌ها تأثیر فراوان دارد.
   
   
2. عامل دوم در تشکیل کمپلکس نوع فلز مرکزی می‌باشد.

انواع لیگند

• لیگندهای یک دندانه:فقط دارای یک اتم کئوردینه کننده است. هالیدها ، نیترات ، انواع آمینها ، سولفات و از مهمترین لیگندهای یک دندانه هستند.
  
  
• لیگندهای چند دندانه:این لیگندها دارای یک یا چند اتم کئوردینه کننده هستند. این لیگندها کمپلکس‌های پایدارتری ایجاد می‌کنند و به کی سیلت یا شلاته کننده‌ها معروفند. یک کمپلکس می‌تواند به صورت آنیونی ، کاتیونی یا خنثی باشد.

 

فهرست مطالب:

نامگذاری کمپلکسهای کاتيونی و خنثی

نامگذاری ليگندها

لیگندهای منفی

لیگندهای خنثی

نامگذاری ليگندهای دوسر دندانه ای

مشخص کردن اتم های پيوند دهنده در ليگندهای چنددندانه

نامگذاری کمپلکس های چند هسته ای

نامگذاری کمپلکسهای دارای پيوندهای فلز- فلز

نام اختصاصی برای برخی کمپلکسها

و...

رنگ برخی از کمپلکس ها

انواع طیف های جذبی

طیف های لیگند

طيف های يون مخالف

طيف های انتقال بار

طیف های میدان لیگند

قواعد انتخاب

قاعده انتخاب اسپینی

جفت شدن اسپين اوربيت

قاعده انتخاب لاپورت

علل انجام انتقالات غير مجاز d-d

قانون بير- لامبرت

شدت نوارهای جذبی در کمپلکس های 3d

پهنای طیف

اثر يان- تلر در طيف الکترونی

جمله های طيفی ايجاد شده در ميدان ليگند

جمله های حاصل از آرايش dn درميدان های ليگند هشت وجهی و چهاروجهی

ارتباط جمله های طيفی با آرايش الکترونی در ميدان هشت وجهی

نمودارهای اورگل

و...

مفهوم ايزومری

ایزومری یونش

ايزومری حلال پوشی

ایزومری اتصال

ايزومری کوئورديناسيون

ايزومری موقعيت کوئورديناسيون

ايزومری ليگند

ایزومری بسپارش

ايزومری سيس و ترانس در کمپلکسهای مربعی

ايزومری سيس و ترانس در کمپلکسهای هشت وجهی

ایزومری نوری

شناسایی ایزومرها

و...

کمپلکس های تغييرپذير و بی اثر

توجيه تغييرپذيری کمپلکس ها با استفاده از نظريه پيوند ظرفيتی

توجيه تغييرپذيری کمپلکس ها توسط تاوبه

واکنش های تبادل ليگند

مکانيزم نوکلئوفيلی تک مولکولی (SN1) يا مکانيزم تفکيکی (D)

مکانيزم نوکلئوفيلی دومولکولی (SN2) يا مکانيزم تجمعی (A)

مکانيزم نوکلئوفيلی تک مولکولی همراه با تشکيل باز مزدوج (SN1cB)

واکنش های آنيون دار شدن

واکنش های انتقال الکترون

مکانيزم لايه خارجی (OSM) يا تونل زنی

مشخصات

مراحل

تقارن اوربيتالهای مولکولی در OSM

واکنش های ردوکس متقاطع

معادله مارکوس- هاش

مکانيزم لايه داخلی

و...