Комлексті қосылыстар

Кешенді қосылыстар,қасиеттері.Биологиялық  маңызы,фармация мен медицинада  қолданылуы.

 

Орындағандар: Берікбай М.

                              Тобы:102-Б ФК

             Қабылдаған: Кучербаев К.Ж.

                         

ЖОСПАР:

 

• 1.Кешенді қосылыстар,құрылымы.
• 2.Кешенді қосылыстардың номенклатурасы мен түрлері.
• 3.Кешенді қосылыстағы химиялық байланыс.
• 4.Химиялық қасиеттері.
• 5.Биологиялық маңызы;медицинада,фармацияда қолданылуы.

КІРІСПЕ

 

• Кешенді қосылыстар, координациялық қосылыстар – жай химиялық қосылыстардың әрекеттесуі нәтижесінде түзілетін құрамы күрделі химиялық қосылыстар. Кешенді қосылыстарға кристаллогидраттар CuSO4*5H2O, аммиакаттар CaSO4*4NH3, ашудас KAl(SO4)2*12H2O, т.б. күрделі қосылыстар жатады. Кешенді қосылыстар теориясын алғаш (1893) Швейцария химигі А.Вернер ұсынды және оны координациялық теория деп атады.

Құрылымы

 

• Кешенді қосылыстар теориясын алғаш (1893) Швейцария химигі А.Вернер ұсынды және оны координациялық теория деп атады. Бұл теорияға сәйкес Кешенді қосылыстарда орт. орын алып тұрған ион немесе атом кешен түзуші деп, ал оның айналасына жиналған, яғни координацияланған иондарды немесе молекулаларды лигандалар деп атайды. Кешен түзушінің айналасына координациаланған лигандалардың жалпы саны оның координациялық саны деп аталады.

• Комплекс түзілу реакциялары электрон жұптарының тасымалдануымен жүзеге асады және бұл комплексті қосылыстарының түзілуіне не бұзылуына әкеледі.
• Комплксті қосылыстардың ерекшелігі болып,олардағы донорлы-акцепторлы механизм арқылы түзілген координациялық байланыстың болуы.

Комплекс қосылыстар

 

• Комплексті қосылыстар ерітінді  күйде болуға қабілетті,жай молекулалардан тұратын жоғары ретті қосылыстар деп қарастыуға болады.
• Комплексті қосылыстар деп лигандалармен қоршалған орталық атомның болуымен ерекшеленетін,кристал күйде де,ерітінді түрінде де бола алатын қосылыс.

 

• Кешенді ионның заряды сыртқы иондар зарядының қосындысына тең, бірақ мәні кері болады. Кешен түзушінің зарядын табу үшін Кешенді қосылыстардың құрамына кіретін басқа иондардың барлығының зарядының алгебр. қосындысын шығарып, оған теріс мән қояды. Негізгі кешен түзушілерге хим. элементтердің периодтық жүйесінің қосымша топшаларында орналасқан d-элементтері жатады. Маңызды лигандтарға жататын полюсті молекулалар: H2O, NH3, CO, NO, NH2OH, т.б., аниондар: F, Cl-, Br-, Қ-, O2-, OH-, CN-, т.б. Полюсті молекулалар Кешенді қосылыстардың сыртқы сферасында аниондар немесе катиондар болуы кешен ионының зарядына байланысты. Егер қосылыстағы кешен ионының заряды оң болса, сыртқы сферада аниондар орналасады, ал кешен ионының заряды теріс болса, сыртқы сферада катиондар орналасады.

Лиганда ,комплекс түзуші

 

• Орталық атом –комплексті қосылыстың орталығында орналасатын атом не ион.Көп жағдайда  комплекс түзушінің қызметін бос орбитальдары мен жеткілікті үлкен оң зарядты ядросы болатын,яғни электрондардың акцепторы бола алатын бөлшектер атқарады.Бұл-ауыспалы элементтердің катиондары.әдетте күшті комплекс түзуші-ІВ және VIIIB топтарының элементтері.Кейде комплекс түзуші қызметін d-элементтерінің нейтрал атомдары атқарады.

Лиганда

 

• Лигандалар міндетті түрде комплекс түзушімен байланысқан және электрон жұптарының донорлары болатын молекулалар  не иондар.Бұл еркін және қозғалмаған электрон жұптары болтын артық электронды жүйелер,электрондонорлар бола алады,мысалы:Cl,F,OH,CN,SCN,H2O,CO

Кейбір кешенді қосылыстар

Кейбір кешенді қосылыстар

Лигандалар

 

• p-элементтерінің қосылыстары комплекс түзуші қасиеттерге ие және комплекстік қосылыстарда лиганд қызметін атқарады.Лигандалар ретінде атомдар мен молекулалар бола алады.Лигандалар комплекс түзушімен түзетін байланыс санына қарай моно,би және полидентантты болып бөлінеді.Cl,CN,SCN сияқтылар монодентанттылар,себебі:бір ғана  электрон жұбына донор болып келеді.Бидентантты лигандаларға  екі электрон жұбына  донор болуға қабілетті екі функционалды тобы болатын молекулалар мен иондар жатады.

Пиктин 

Лигандалар 

 

•   Лигандалар комлекс түзушімен түзетін байланыс санына қарай бөлінеді:

 

Номенклатурасы мен аталуы

 

• Кешенді қосылыстардың атауы кейбір электрбейтарап молекулалардың – лигандалардың қалыптасқан аты бойынша аталады, мыс.: H2O – аква, NH3 – амин, NO – нитрозил, т.б. Егер лигандалардың саны бірнешеу болса, олардың санын грекше көрсетеді: 2 – ди, 3 – три, т.б

Химиялық байланыс

 

• Комплекс қосылыстардың түзілуі орталық атом мен лиганда арасындағы донорлы-акцепторлы әсерлесуге байланысты.Әдетте электрон жұбының доноры лиганда болса,акцепторы бос орбитальды болатын орталық атом.Бұл байланыс өте берік және комплекстің еуі кезінде үзілмейді,оны координациялық байланыс деп атайды.

Изомерия 

Химиялық байланыс

 

• Кешенді қосылыстарда δ-байланыстармен қатар донорлы-акцепторлы механизм бойынша π-байланыстар түзіледі.Мұндағы донор өзінің d-электрондарының лигандаға беруші метал ионы,ал акцептор –энергетикалық тиімді вакантты орбитальдары болатын лигандалар.Бұл байланысты дативті деп атайды.

Химиялық қасиеттері

 

• Комплекс түзілу процестері клмплексті ионды түзетін барлық бөлшектердің қасиеттеріне әсер етеді.Лиганда мен комплекс  түзушінің арасындағы байланыс беріктігі жоғары болған сайын қасиеттері соншама аз дәрежеде байқалады.Комплек қосылыстар орталық атомның координациялық  қанықпаған және лигандалардың  бос электрондары  болуынан химиялық белсенді болады.Мұнда комплекс орталық атоммен лигандалар қасиеттерінен жоғары электрофильді және нуклеофильді қасиеттерге ие.

Химиялық қасиеттері

 

• Комплекс реагентпен әрекеттесу порцесі мына қосылсытар түзілгенде жүреді:
• А)аз диссоциаланатын қосылыс;
• Б)аз еритін қосылыс;
• В)одан тұрақты қосылыс;
• Г)тотығу-тотықсыздану өнімдері
• Жай бөлшектерден құралған комплекс ионы олардың өлшемінен үлкен болады.Оның қасиеттері мен беткейіндегі заряд тығыздығ өзгереді.Жай бөлшектерден комплексті қышқылдар  түзілгенде Н иондарымен байланыс энергиясы азаяды,қышқыл күші артады.

Қасиеттері

 

• Комплексті қосылыстар тотығу-тотықсыздану реакцияларын көрсетеді:
• [Cu(NH3)4]²⁺+Zn=[Zn(NH3)4] ²⁺+Cu
• Комплекс түзілу үрдісі d-элментерінің потенциал шамаларына күшті әсер етеді.Егер катиондардың тотықсызданған түрі ,берілген лигандамен оның тотыққан түрімен салыстырғанда тұрақтырақ комплекс түзсе,онда потенциал шамасы өседі.

Қасиеттері

 

• 2.Лиганда табиғатына қарай:аквакомплекстер,аммиакаттар,ацидокомплекстер,гидрокомплекстер,макроцилді комплекстер болып бөлінеді.
• 3.Комплекс зарядының таңбасына қарай катионды-комплексті қосылыстағы комлексті катион[Co(NH3)6]Cl3 анионды-комплексті қосылыстағы анион K[PF6],нейтрал-комплекс заряды 0-ге тең,сыртқы сферасы жоқ.

Химиялық қасиеттері

 

• 4.Комплекстің ішкі құрылымына байланысты:
• К т-сыз(тотықтырғыш)<К т-сыз(тотықсыздандырғыш)

Жіктелуі

 

• 1.Кешенді қосылыстың белгілі бір класқа жатуына байланысты:
• Комплексті қышқылдар H2[SiF6]
• Кешенді негіздер [Ag(NH3)2]OH
• Кешенді тұздар  K4[Fe(CN)6]
• А)кешен түзуші атом санынан қарай:монядролы-кешенді бөлшек құрамында бір атом кешен түзуші болады,мысалы-[Co(NH3)6]Cl3;көп ядролы кешенді бөлшек құрамында бірнеше атом кешен түзуші болады.

Биологиялық маңызы

 

• Ағзадағы химиялық элементтердің рөлі сан түрлі.Микроэлементтердің (C, O, N, H, S, P, Ca, CI, Mg, K, Na) ең негізгі функциясы терінің құрауы,осмос қысымын қалыпты ұстап тұру.
• Микроэлементы (Cu, F, I, Fe, Mo, Zn, Br, Co), ферментер,гормондар,витаминдер құрамына кіреді де,зат алмасу,көбею,тері тыныс алу поцестеріне қатысады.
• Макро және микроэлементтер-сүйек пен тіс ұлпаларының материалы.

 

K2[PtCl]4 құрылымы

КҚ-ң биологиялық маңызы

 

• Ағзада кездесетін кешенді қосылыстарда өтпелі металдар ионы болады: Mn, Co, Fe V.Бұл металдардың ағзада мөлшері аз,сондықтан кешенді қосылыстардың ағза өмірі үшін маңызы зор.Себебі:негізінен кешенді қосылыстардың қызметі-атом немесе бүтін молекуланы тасымалдайды,молекулаларды белгілі жерге бекітіп,поляризациялайды.Кешен түзуші металдар-өмірге қажеттелірге жатады.

 

Порфин 

 

• Тірі ағзалар үшін (жануарлар,бактериялар,өсімдіктер) порфин деп аталатын заттың төрт координациялық орныды алып отыратын металдардың кешенді қосылысының маңызы зор.Порфин тобы-пирролотәрізді циклді қосылыстар, =СН-топтарымен біріккен.
• Порфиндердің туындылары-порфириндер.Адам ағзасында порифириннің І изомері ауытқу кезінде байқалады.
• Таза порфириндер адам ағзасында ешқандай биологиялық белсенділік танытпайды.Олар тек металдармен қосылыс түзе отырып,әсер береді(гем-порфирин мен темір ионының комплексі).Таза күйінде порфириндер жұмыртқа қабығының түсін беріп тұратын пигменттер,құс қанатындағы пигменттер күйінде болады.

Порфириндер 

 

• Порфириндер-қанық боялған қосылыстар.Оларға қазіргі кезде ароматты циклді қосылыстар  жатады.Қызыл түсті порфириндерде пирролдар метинді көпіршелер арқылы өзара байланысқан,мұнда макроуикл-порфин деп аталады.Хлорофилдерде,жасыл түстілерде бір не екі пирролы гидрирленген және молекула хлорин деп аталады.Кобалиндер үшін,негізінен В_¹² дәрумені үшін төрт цикл де гидрирленген,бұл цикл коррин деп аталады.
• Гемоглобин,миоглобин,каталаза цитохромдары мен пероксидазада порфириндер темір иондарымен –гем түрінде кешен түзеді.Хлорофилдер мен бактериохлорофилдерде магний бар. В_¹² дәруменінде орталық ион ретінде кобальт болады.

Гемоглобин

 

• Атмосфералық оттегінің пайдаланылуы тірі ағзалар үшін маңызды биохимиялық үрдіс.Оттегі гемоглобин арқылы өкпеден бұлшықеттерге тасымалданады да,миоглобин бұлшықетінде бекітіліп тұрады.Гемоглобин мен миоглобин ферропротопорфин тобы бар темір(ІІІ)кешенді қосылыстары.