Savol va topshiriqlar
1.Kompekslarni nomlashda qaysi nomenklaturalardan foydalaniladi?
2.Kompleks birikmalarni nmlashning dastlabki sistemasini qaysi olim yaratgan?
3.Koordinatsion birikmalarni nomlashni Verner sistemasi qoidalarini sharhlang.
4.YuPAK nomenklaturasi bo‘yicha ligandlar qanday nomlanadi?
5.Kompleks zarradagi ligandlar soni qanday ko‘rsatiladi?
2-MAVZU.
KOMPLEKS BIRIKMALARDA KIMYOVIY BOG‘LANISH TABIATI VA
ULARNI TUSHUNTIRISHDA VALENT BOG‘LAR, KRISTALL MAYDONI VA
LIGANDLAR MAYDONI NAZARIYALARI ORQALI TALQINI 2-soat
Reja
1. Kompleks birikmalarda kimyoviy bog‘lanish tabiati
2. Valent bog‘lar nazariyasi.
3. Kristall maydoni nazariyasi.
Valent bo’lanishlar nazariyasiga muvofiq, koordinatsion birikmalarda markaziy
ion bilan ligandlar orasida donor-akseptor bog`lanish hosil bo`ladi: markaziy ion
akseptor, ligandlar donor vazifasini bajaradi, bu nazariyada markaziy ion orbitallarining
154
gibridlanishi ham nazarda tutiladi. Nazarda tutilibgina qolmay, hatto muhim ahamiyatga
ham ega. Gibridlanish konsepsiyasi koordinatsion birikmalar uchun L.Poling tomonidan
rivojlantirildi. Bu konsepsiya, koordinatsion birikmalarning struktur formulalarini valent
bog`lanishlar usuli asosidla izohlashga imkon beradi. Misol tariqasida koordinatsion ion
[
]
+
2
3
)
Ag(NH
ni valent bog`lanishlar nuqtai nazaridan qarab chiqaylik. Kumush ioni
+
Ag ning elektron konfiguratsiyasi
[ ]
0
0
10
5
5
4
47
p
s
d
Kr
Z
=
yoki faqat tashqi valent
qavatni tasvirlasak:
+
Ag
dan iborat.
+
Ag ning valent qavatidagi to`rtta bo`sh
katakdan faqat ikkitasi (
s
5 - bilan 1 ta
p
5
-) elektron juftlar uchun akseptorlik vazifasini
bajaradi.
Kumush ionining
−
s
5
va bitta
−
p
5
orbitallaridan ikkita gibridlangan
−
sp
orbital hosil bo`ladi.
+
Ag ning bu ikkita gibrid orbitaliga ikkita ammiak molekulasi yaqin
kelib, bu gibrid orbitallarni
3
NH molekulalari o`zining taqsimlanmagan elektron juftlari
ishg`ol etgan orbitallari bilan qoplaydi:
Natijada ammiakning taqsimlanmagan elektron jufti kumush bilan azot atomi
orasida umumlashadi, bu holat elektron jufti uchun energetik jihatdan afzalroq bo`ladi,
bunday koordinatsion bog`lanish oddiy kovalent bog`lanishdan farq qilmaydi.
Ikkinchi misol tariqasida
[
]
+
2
4
3
)
Pt(NH
uchun quyidagi mulohazani yuritish mumkin:
)
78
(
=
Z
Pt
atomi
[ ]
1
9
14
6
5
4
s
d
f
Xe
, platinaning 2
+
ioni esa:
[ ]
0
0
0
8
14
6
6
6
5
4
d
p
s
d
f
Xe
tuzilishga ega. Faqat valent qavatning o`zini yozaylik:
0
0
8
2
6
6
5
p
s
d
Pt
+
. Bu erda
−
d
5
,
−
s
6
va ikkita
−
p
6
orbitallar o`zaro ta`sirlashib to`rtta gibrid orbital (
2
dsp ) hisobiga
tekis kvadrat ko`rinishidagi shaklni hosil qiladi.
O`zining valent qavatida juftlari hamda bo`sh orbitallari bo`lgan ligand ham
donor, ham akseptor vazifasini bajarishi mumkin. Faraz
qilaylik, biror metall atomida
2
v
x
2
d
−
- orbital bo`sh,
xy
d
- orbital
elektronlar bilan to`lgan bo`lsin. Metall atomi ammiak
molekulalari bilan reaksiyaga kirishsin. Bu holda ammiakning
bir juft elektron buluti bo`sh
2
v
x
2
d
−
orbital bilan qoplanadi,
metall atomi bilan ammiakdagi azot atomi orasida bitta donor-
akseptor bog`lanish hosil bo`ladi.
155
Fosfin
3
PH molekulasida fosfor atomi erkin elektron juftlarga, hamda bo`sh
−
d
orbitallarga ega. Agar
2
v
x
2
d
−
orbitallari bo`sh bo`lgan metall bilan
3
PH molekulalari
reaksiyaga kirishadigan bo`lsa, bitta elektron juft
3
PH dagi
P
atomidan metall atomiga
o`tadi: lekin shu vaqtning o`zida metall atomidagi
xy
d
- orbitaldan bir juft elektron fosfor
atomiga o`tadi.
Metall atomidagi elektron juftning ligand atomiga o`tishi natijasida hosil bo`lgan
bog`lanish donor-akseptor ko`rinishining bir turi bo`lganligi uchun uni dativ
−
π
bog`lanish (yoki
π
-donor bog`lanish) deb ataladi. Dativ
π
-bog`lanish
p
-orbitallar
ishtirokida ham borishi mumkin. Lekin
d -orbitallar ishtirokida borgan
π
-donor
bog`lanish birmuncha pishiq bo`ladi. 1-jadvalda sof
σ
-donor, sof
π
-donor va aralash
π
σ
,
-donor bog`lanishlar hosil qiladigan ligandlar misol tarzida keltirilgan.
1-jadval.
Koordinatsion birikmalarda turli xildagi dativ bog`lar hosil bo`lish ehtimolligi
№
Ligandlar
Misol
Ligandlarning xossalari
σ
-donor
−
π
donor
−
π
akseptor
1.
σ
-donorlik
3
, NF
NH
3
+
-
-
2.
σ
-,
−
π
donorlik
,
,
,
,
,
2
2
O
R
ROH
O
H
OH
F
−
−
aminokislotalar,
kompleksonlar
+
-
3.
σ
-,
−
π
donor-lik
(kuchsiz
π -
akseptorlik xossalari
bilan birga)
−
−
−
2
,
,
,
S
J
Br
Cl
-
Se
R
S
R
SH
2
2
,
,
−
PO
R
2
+
+
+
4.
σ -donor,
π -
akseptorlik
3
,
,
,
PR
NO
CO
CN
−
+
-
+
5.
π
-donorlik,
π
-
akseptorlik
6
6
4
2
5
6
,
,
H
C
H
C
H
C
−
-
+
+
Bu jadvalning birinchi va ikkinchi tartib raqamidagi ligandlar “universal”
ligandlar jumlasiga kiradi, chunki ular deyarlik
π
-akseptor xossalari u qadar kuchli
bo`lmagan barcha markaziy atomlar bilan koordinatsion birikmalar hosil qiladi.
3-qatordagi ligandlar, I, II va III yonaki guruhcha metallari bilan koordinatsion
birikmalar hosil qiladi. 4- va 5-qatordagi ligandlar
d -orbitallari elektronlar bilan qisman
yoki batamom to`lgan metallar bilan koordinatsion birikmalar hosil qiladi. Yana shuni
156
aytib o`tish kerakki, davr ichida chapdan o`ngga o`tgan sayin ikki bir-biriga qarama-
qarshi holat namoyon bo`ladi: birinchisi, bo`sh orbitallarning soni kamayib boradi; bu
holat metallning maksimal koordinatsion sonini kamaytiradi, binobarin koordinatsion
birikmalar hosil bo`lishiga birmuncha chek qo`yadi; ikkinchisi – metall atomidagi
energetik pog`onalar chuqurlashadi, demak, markaziy ion valent orbitallarining
energiyasi kamayib, ligandlarning energiyalariga tenglasha boradi. Natijada metall va
ligand orasidagi bog`lanish pishiqlanib boradi. Bu ikki holat orasidagi munosabat
shunday natijaga olib keladiki, davrlarning o`rta qismiga joylashgan elementlar eng
yaxshi koordinatsion birikmalar hosil qiluvchilar qatoriga kiradi. Metall ionining elektron
strukturasi
6
d
ga yaqin bo`lganida, ayniqsa, oktaedrik koordinatsion birikmalar ko`p
hosil bo`ladi.
Misol tariqasida,
[
]
−
3
6
CoF
va
[
]
+
3
6
3
)
(NH
Co
tarkibli koordinatsion ionlarning
tuzilishini ko`rib chiqamiz:
[
]
−
3
6
CoF
kobalt atomida jami 27 ta elektron bor:
2
6
2
6
2
2
4
3
3
3
2
2
1
s
d
p
s
p
s
s
7
.
+
3
Co
da esa 24 ta elektron bo`ladi:
0
6
6
2
6
2
2
4
3
3
3
2
2
1
s
d
p
s
p
s
s
. Uning oxirgi orbitallarini
quyidagicha tasvirlash mumkin:
[
]
+
3
6
3
)
Co(NH
[
]
−
3
6
CoF
tarkibli koordinatsion birikmaning hosil bo`lishida
+
3
Co
ionining bitta
s
4 , 3 ta
p
4
va 2 ta
d
4 orbitallari o`zaro ta`sirlashib, 6 ta yangi gibridlangan orbitalni
hosil qiladi.
Bu yangi 6 ta orbital oktaedrning cho`qqilari tomon yo`nalgan bo`ladi. Ularni
2
3
d
sp
-gibrid orbitallar deymiz. Bu gibrid orbitallarning har biriga joylashadigan bitta
−
F - ioni ikkitadan elektron beradi. Jami bo`lib,
+
3
Co
ioni 6 ta taqsimlanmagan elektron
juft qabul qiladi. Natijada
[
]
−
3
6
CoF
tarkibli koordinatsion ion hosil bo`ladi. Bu
koordinatsion ion sirtqi qavat (
s4p4d
4
) orbitalarning gibridlanishi natijasida hosil
bo`lgani uchun
[
]
−
3
6
CoF
ni sirtqi orbital koordinatsion birikmasiga kiritiladi. Bu
koordinatsion ion tarkibida 4 ta toq elektron bor. Shuning uchun u ion paramagnit
xossaga ega.
Endi
[
]
+
3
6
3
)
(NH
Co
tarkibli kordinatsion ionning hosil bo`lishini ko`rib chiqamiz:
bu ion hosil bo`lishida ham
+
3
Co
orbitallari gibridlanadi; bu holda 2 ta
d
3 , bitta s
4 va 3
ta
p
4
-orbitallar bir-biri bilan qo`shilib, 6 ta yangi
3
2
sp
d
-gibrid orbitallarini hosil qiladi
157
va ularning har biriga bittadan ammiakning taqsimlanmagan elektron juftlari joylashib,
+
3
Co
ion 6 juft elektron qabul qiladi:
Bunda koordinatsion ion hosil bo`lishida markaziy ionning sirtqi qavatidagi -
s va
−
p
orbitallari bilan birga ichki qavatning
d -orbitallari ishtirok etgani uchun
[
]
+
3
6
3
)
(NH
Co
ichki orbital komplekslar jumlasiga kiradi. Bu koordinatsion ionda birorta
ham toq elektron yo`q. Shuning uchun bu kordinatsion ion diamagnit xossaga ega.
Valent bog`lanishlar nazariyasi asosida koordinatsion birikmalarning
reaksiyalarda ishtirok etish qobiliyatini oldindan aytish mumkin. Koordinatsion
birikmalarning ichki sferasidagi ligandlarning eritmalarida boshqa ligandlarga (ya`ni,
boshqa ion yoki molekulalarga) almashish tezligi koordinatsion birikmaning ichki yoki
tashqi orbital birikmasi ekanligiga va uning tarkibidagi ichki
d -orbitallarning elektronlar
bilan to`lgan yoki to`lmaganligiga bog`liq.
Tashqi orbitalli koordinatsion birikmalarda ligandlarning markaziy ion bilan
bog`lanishi ichki orbital koordinatsion birikmalardagiga qaraganda kuchsizroq bo`ladi.
Shuning uchun sirtqi orbital koordinatsion ligandlarning o`rniga eritmadan boshqa ligand
kelib almashinishi, ichki orbital koordinatsion birikmalardagiga qaraganda osonroq sodir
bo`ladi.
Agar markaziy ionning ichki
-
d orbitallari elektronlar bilan to`lmagan bo`lsa,
bunday koordinatsion birikmalarga eritmadagi ionlardan biri qo`shimcha ligand sifatida
joylashadi; so`ngra koordinatsion birikmaning eski ligandlaridan biri chiqib ketadi.
Shunday qilib, bir ligand boshqa ligandga almashinadi. Masalan,
[
]
+
3
6
3
)
Cr(NH
va
[
]
+
3
6
3
)
(NH
V
ionlari quyidagi tuzilishga ega:
Ikkinchi ionning ichki
d -orbitallaridan biri bo`sh bo`lgani sababli bu
koordinatsion birikmaning reaksiyaga kirishish qobiliyati
[
]
+
3
6
3
)
Cr(NH
ionidan
kuchliroqdir. Valent bog`lanish usuli koordinatsion birikmalarning ko`p xossalarini
to`g`ri tushunishga imkon beradi. Lekin koordinatsion birikmalarning optik xossalarini
izohlash va ularning stereokimyosiga oid masalalarni talqin qilish, bunday birikmalarning
barqarorligini miqdoriy jihatdan baholash uchun yetarli imkoniyatlarga ega bo`la olmadi.
158
Do'stlaringiz bilan baham: |