Reja: Kompleks birikmalarning eritmadagi muvozanatlari va ularning asosiy qoidalari

Kompleks birikmalarning eritmadagi muvozanatlari va ularning asosiy qoidalari
Reja:

1. 
   Kompleks birikmalarning eritmadagi muvozanatlari va ularning asosiy qoidalari
   
2. 
   Kompleksning barqarorligi
   

Biror koordinasion birikma, masalan, K₄[Fe(CN)₆], suvda eritilganda birinchi navbatda o’zining tashqi sferasidagi ionlarga va murakkab ionlarga ajraladi:

K₄[Fe(CN)₆] = 4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4-
Bu jarayon xuddi kuchli elektrolitning dissosiyalanishi kabi sodir bo’ladi. Ikkinchi navbatda koordinasion ionning o’zi ketma-ket dissosiyalanadi:
[Fe(CN₆)]^4- + H₂O = [Fe(CN₅(H₂O)]^1- + CN^-
[Fe(CN₅(H₂O)]^3- + H₂O = [Fe(CN)₄(H₂O)₂]^2- + CN^- va hokazo.
Umumiy dissosiyalanish [Fe(CN)₆]^4- + 6 H₂O = [Fe(H₂O)₆]²⁺+6CN^-
Muvozanat holatiga keltirilganda uning muvozanat konstantasi kompleks ionning beqarorlik konstantasi deb yuritiladi (soddalashtirish maqsadida ichki sferada koordinasiyalangan suv molekulalarini yozmay ifodalaymiz);
K_beq. =[Fe²⁺][CN^-]^6-/[Fe(CN)₆]^4-

K_beq. Ga teskari qiymat – koordinasion ionning mustahkamligini ko’rsatadi: 1/ K_beq.= b – koordinasion ionning mustahkamlik konstantasi.

K_beq. Qancha katta bo’lsa, koordinasion birikmalar shuncha beqaror bo’ladi va aksincha qanchalik kichik bo’lsa, koordinasion birikma shunchalik mustahkam bo’ladi. Masalan, [Fe(CN)₆]^4- koordinasion ion uchun K_beq. = 10^-37 mol^6.l^-6, bu juda mustahkam koordinasion birikmadir.
Kompleksning barqarorligi markaziy ion bilan ligandlar orasidagi kimyoviy bog’lanish tabiatiga, zaryadiga, radiuslariga, ayniqsa, markaziy ion zaryadi bilan radiusi orasidagi nisbat (z/π) ga , erituvchi tabiati, temperatura, ayni elementning D.I.Mendeleyev sistemasidagi o’rniga va boshqa omillar bog’liq. Bosh guruhcha elementlariga nisbatan qo’shimcha guruhcha elementlari barqaror birikmalar hosil qiladi. Buning sababi ionlar radiuslari yaqin bo’lgan holda ham, qo’shimcha guruhcha elementlarining tashqi valent qobig’idagi elektronlari yadro zaryadining tasiridan zaif niqoblanganligidir.
Masalan, Na⁺ va Cu⁺ ion radiuslari bir-biriga yaqin (V_Na+ =0,095 va V_Cu+=0,093 nm) bo’lsa, ularning ionlanish potensiallari Na⁺ uchun 495,8 kJ.mol^-1 va Cu⁺ uchun 744,8 kJ^.mol^-1 bo’lishi, Cu⁺ ionining elektronga moyilligi ancha yuqori ekanligini ko’rsatadi. Shu sababli Cu⁺ ligand elektron bulutlarini Na⁺ ga nisbatan kuchliroq tortadi va bog’ mustahkamligi ortadi.
Ionlanish potensialining radiusga nisbatini ionning zaryad zichligi deb ataladi va bu qiymat elektrostatik tortishish energiyasiga diyarlik to’g’ri proporsional bo’ladi. Mn²⁺, Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺ va Zn²⁺ ionlarining bir xil ligand bilan hosil qilgan koordinasion birikmalarining mustahkamligi quyidagicha o’zgaradi:
Mn²⁺ < Fe²⁺ < Co²⁺ Ni²⁺ < Cu²⁺ > Zn²⁺
Koordinasion birikmalarning beqarorlik va barqarorlik konstantlari tajribada to’g’ri usullar bilan aniqlanadi.
Oraliq metallar ionlarining azotli va kislorodli ligandlar bilan hosil qiladigan komplekslari ustida Tosh.DU xodimlari (O’Z bekiston FA a’zosi prof. Parpiyev N.A., Prof. Raximov X.R., dots. Muftaxov A.G., dots. Nigay K.G., dots. Asamov K.A., Tursunov A.A. va boshqalar) tomonidan olib borilgan tadqiqotlar koordinasion birikmalarning suvda va organik erituvchilarda barqarorligi, ularning ichki tuzilishi to’g’risida yangi ma’lumotlar olishga va ularning tayyorlashning yangi usullarini yaratishga imkon beradi.
Bir necha xil komplekslarni ko’rib chiqamiz
1. Tarkibida ligand sifatida galogenid anion bo’lgan komplekslardan eng muhimlari ftorid hamda xlorid anionli komplekslardir. Ular metall yoki metallmas galogenidlarning galogen ionlar bilan (ko’pincha eritmada) reaksiyaga kirishishi natijasida hosil bo’ladi, masalan:
AlCl₃ + Cl^- → [AlCl₄]^-
BF₃ + F^- → [BF₄]^-
PF₅ + F^-→ [PF₆]^-
Bu reaksiyalardagi AlCl_3, BF_3, PF₅ larni L’yuis kislotalari, galogen ionlarni esa, asoslar deb qarash mumkin. Kompleks ionlarning eritmalarda mavjud bo’lishini quyidagi ikki shart hal qiladi: 1) kompleksning eritmada barqarorligi faqat M-X bog’lanishning mustahkamligiga bog’liq bo’lmasdan, ion bilan erituvchi orasidagi bog’lanish mustahkamligiga bo’g’liq bo’lmasdan ion bilan erituvchi orasidagi bog’lanish mustahkamligiga ham bog’liq; birinchi bog’lanish (M-X), ikkinchi (ion-erituvchi) bog’lanishdan ustun turishi kerak, 2) umuman olganda,eritmada quyidagi ionlar qatori bo’lishi mumkin; M (gidratlangan^)(n-1)+, MX (gidratlangan)^(n-1)+; MX(gidratlangan)^(n-2)+ .... MX(gidratlangan)^(n-m)+.
Galogenid anionli komplekslar kimyoda katta ahamiyatga ega. Misol tariqasida Co²⁺ ionini Ni²⁺ ionidan ajratish usullaridan birini ko’rib o’tamiz. Agar anion almashtiruvchi kolonka orqali Co²⁺ va Ni²⁺ ionlar bo’lgan eritmaga konsentrlangan HCl qo’shib o’tkazilsa, birinchi navbatda CoCl₃^- va CoCl₄^- ionlar hosil bo’ladi: Ni²⁺ bunday kompleks hosil qilmaydi, Ni²⁺ eritmada qolaveradi. Co²⁺ esa, ion almashtiruvchi moddaga o’tadi.