معقد تناسقي
عودة للموسوعةالمركب التناسقي أوالمعقد التساندي أوالمتراكب التناسقي في الكيمياء تعبير عن بنية كيميائية تتألف من ذرة مركزية أوأيون واحد غالباً أوأكثر، والتي عادة ما تكون تعبير عن فلز، يحيط بها مجموعة من الذرات والجزيئات، تدعى عادة بالربيطات. تكون الرابطة في المعقدات تعبير عن رابطة تناسقية.
يعهد المجال من فهم الكيمياء الذي يعني بدراسة هذا المركبات من حيث خواصها وطرق تحضيرها باسم الكيمياء التناسقية.
التاريخ
عهدت المعقدات قديماً مع بدء الكيمياء، ولكن طبيعتها لم تكن مفهومة على الإطلاق، فمثلاً الأزرق البروسي وكبريتات النحاس الثنائي كانت معروفة منذ القدم. إلا حتى أبرز تقدم في هذا المجال وقع عند اقتراح ألفرد فيرنر سنة 1893 حتى الكوبالت الثلاثي Co(III) يحمل ستة ربيطات في شكل ثماني السطوح. وقد ساعدت نظريته على فهم الفرق بين التناسق والأيونية في المركبات كما هوالحال في أيون الكلوريد في معقد كلوريد أمين الكوبالت، وكذلك ساعدت على شرح الكثير من المعقدات التي كانت عصية على التفسير.
تمكن فيرنر سنة 1914 من تقسيم أول معقد تناسقي، ومسماه هكسول، إلى ايزومرات بصرية، مفنداً بذلك فكرة حتى الكيرالية مرتبطة فقط بمركبات الكاربون.
بنية المعقدات التساندية
تسمى الذرات أوالأيونات أوالجزيئات المحيطة بالذرة المركزية بالربيطات، وترتبط هذه الربيطات بالذرة المركزية برابطة تساندية (منح مزدوج الكتروني إلى مدار فارغ في الفلز). هناك بعض المركبات العضوية مثل الألكينات حيث يمكن لرابطة باي فيها حتى ترتبط تساندياً مع مدارات الفلز الفارغة، عملى سبيل المثال يتساند الإيثيلين في معقد يعهد بملح زيس.
الشكل الهندسي
يتم وصف الشكل الهندسي في الكيمياء التساندية بواسطة العدد التساندي وهوعدد الربيطات المتساندة مع الفلز (عدد الذرات المانحة بشكل أكثر تحديداً). عادة ما يمكن فهم هذا العدد عن طريق عد الذرات الواهبة، ولكن في بعض الأحيان لا يعطي العد نتيجة سليمة. تترواح الأعداد التساندية بين 2 و9، أما الأعداد التساندية الأكبر فتكون شائعة في اللانثانات والأكتينات. ويعتمد عدد الروابط على الحجم، والشحنة، والترتيب الإلكتروني لأيون الفلز وللربيطة، وقد يمتلك الفلز الواحد أكثر من عدد تساندي واحد.
تفسر كيمياء المعقدات على أساس التداخل بين المدارات s وp الجزيئية في الربيطة، والمدار d في ايون الفلز. بمقدور مدارات s,p,d,f في الفلز حمل 18 الكترون، (قاعدة 18 الكترون؛ ولعناصر القطاع f يتسع هذا الرقم إلى 32 الكترون). وبالتالي فإن أقصى عدد تساندي للفلز يرتبط بالترتيب الإلكتروني لأيون الفلز (أوعدد المدارات الفارغة) وبنسبة حجم الربيطات وأيونات الفلزات. فالفلز الكبير والربيطة الصغيرةقد يكونان عدداً تساندياً عالياً مثال [Mo(CN)8]4-، والفلز الصغير والربيطة الكبيرةقد يكونان عدداً تساندياً صغيراً مثل Pt[P(CMe3)]2. ونظراً لكبر حجم اللانثانات والأكتينات والعناصر الانتنطقية المتأخرة فإنها تميل إلى امتلاك أعداد تساندية عالية.
وفيما يلي قائمة بالأشكال الهندسية الأكثر شيوعاً:
- الخطي (عدد تساندي 2).
- مثلث مستوي (عدد تساندي 3).
- رباعي السطوح أومربع مستوي (عدد تساندي 4).
- ثنائي الهرم المثلثي أوهرم مربعي (عدد تساندي 5).
- ثماني السطوح أوالموشور المثلثي (عدد تساندي 6).
- ثنائي الهرم الخماسي (عدد تساندي 7).
- موشور متضاد مربعي (عدد تساندي 8).
- موشور مثلثي ثلاثي الرؤوس (عدد تساندي 9).
التماكب
يكون ترتيب الربيطات حول الفلز في معقد معين ثابتاً، ولكن قد يتغير هذا الترتيب بسبب تفاعل يؤدي إلى تكوين متماكب آخر مستقر، وهناك أنواع مختلفة من التماكب في المعقدات التساندية، كما هوالحال في كثير من المركبات الأخرى.
التماكب الفراغي
يحدث التماكب الفراغي لنفس الروابط في توجيهات مختلفة بالنسبة لبعضها البعض، ويمكن تقسيم التماكب الفراغي إلى:
تماكب مقرون ـ مفروق وfac-mer
يحدث تماكب مقرون-مفروق في المعقدات ذات الشكل الهندسي ثماني السطوح والمربع المستوي ولا يحدث في المعقدات ذات الشكل رباعي السطوح. فعندما تتجاور ربيطتان متشابهتان ينطق عنهما مقرون (cis) وعندما تتقابل ربيطتان متشابهتان ينطق عنهما مفروق (trans). وعندما تشغل ثلاث ربيطات متماثلة أحد وجوه الشكل الثماني السطوح، يسمى المتماكب وجهي (fac) ، في هذا النوع من المتماكبات تكون جميع ربيطتين متماثلتين مقرونتين لبعضهما البعض. وعندما تكون الربيطات الثلاثة المتماثلة وأيون الفلز في مستوى واحد يسمى المتماكب زوالي (mer) ويمكن اعتبار هذا المتماكب مزيجاً من المقرونات والمفروقات.
cis-[CoCl2(NH3)4]+
trans-[CoCl2(NH3)4]+
fac-[CoCl3(NH3)3]
mer-[CoCl3(NH3)3]
التماكب الضوئي
يحصل التماكب الضوئي عندما لا تنطبق صورة المرآة لمركب معين عليه، ويدعى هذا التماكب بالضوئي لأن هذه المتماكبات فعالة ضوئياً أي أنها تدور الضوء المستقطب. يستخدم الرمز Λ كسابقة لوصف المعقد اليساري المتكون من ارتباط ثلاث ربيطات ثنائية السن، ويستخدم الرمز Δ كسابقة لوصف المعقد اليميني.
Λ-[Fe(ox)3]3−
Δ-[Fe(ox)3]3−
Δ-cis-[CoCl2(en)2]+
التماكب البنيوي
يحدث التماكب البنيوي عندما تكون الروابط مختلفة، فمثلاً تماكب الارتباط هوأحد الأنواع المتعددة للتماكب البنيوي في المعقدات التساندية (كما هوالحال في المركبات الأخرى)، يحصل تماكب الارتباط مع الربيطات مختلفة السن والتي يمكن حتى ترتبط بالفلز من أكثر من جهة واحدة، عملى سبيل المثال، NO2 ليكاند مختلف السن وبمقدوره الارتباط مع الفلز عن طريق ذرة N أوذرة O.
تسمية المعقدات
يمكن تلخيص القواعد الأساسية للتسمية بما يلي:
- عند تسمية أيون معقد، تسمى الربيطات قبل تسمية الفلز.
- تخط أسماء الربيطات حسب التسلسل الأبجدي (لا تؤثر اللواحق العددية على الترتيب).
- تضاف سابقة إلى الربيطات المتماثلة المتكررة تعبر عن عدد تكرر هذه الربيطات: ثنائي (-di)، أوثلاثي (-tri)، أورباعي (-tetra)، أوخماسي (-penta)، أوسداسي (-hexa)، أوسباعي (-hepta)، أوثماني (-octa)، أوتساعي (-nona)، أوعشاري (-deca)، أواثنا عشري (-dodeca)، أما في الربيطات متعددة السن تضاف إليها السوابق: مضاعف (بيس -bis) أومثالث (تريس -tris) أومرابع (تتراكيس -teterakis) أومخامس (بنتاكيس -pentakis) إلى غير ذلك.
- عادة ما تنتهي الربيطات الأنيونية بالمبتر o، فتحول sulfate إلى sulfato.
- تسمى الربيطات المتعادلة بأسمائها الاعتيادية، عدا بعض الاستثناءات: NH3 تصبح ammine، وH2O تصبح aqua، وCO تصبح carbonyl، وNO تصبح nitrosyl.
- يخط اسم الفلز، وإذا كان المعقد أنيونياً تضاف اللاحقة ate، ويستخدم الاسم اللاتيني للفلز إذا عثر (عدا الزئبق).
- يعبر عن حالة التأكسد للذرة المركزية بعدد لاتيني بين قوسين.
- يسمى الكتيون يليه الأنيون مفصولين بفاصلة.
وفيما يلي بعض الأمثلة:
- [NiCl4]2− → tetrachloridonickelate(II) ion
- [CuNH3Cl5]3− → amminepentachloridocuprate(II) ion
- [Cd(en)2(CN)2] → dicyanidobis(ethylenediamine)cadmium(II)
- [Co(NH3)5Cl]SO4 → pentaamminechloridocobalt(III) sulfate
ويشار إلى العدد التساندي للربيطات التي ترتبط بأكثر من فلز واحد (ربيطات جسرية) يشار إليه برقم أسفل الرمز الإغريقي μ قبل اسم الربيطة. يرمز لثنائي الوحدات لكلوريد الألمنيوم Al2Cl4(μ2-Cl)2.
طالع أيضاً
- معقد انتنطق الشحنة
المراجع
- ^ مقرر جامعة الكوفة نسخة محفوظة 13 ديسمبر 2016 على مسقط واي باك مشين.
- ^ الموسوعة العربية نسخة محفوظة 07 نوفمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
- ^ مجمع القاهرة - مجموعة المصطلحات الفهمية والفنية - المجلد الرابع عشر - سنة اثنين وسبعين ميلادية
- ^ IUPAC definition of complex نسخة محفوظة 18 فبراير 2017 على مسقط واي باك مشين.
- ^ IUPAC definition of coordination entity نسخة محفوظة 14 أكتوبر 2016 على مسقط واي باك مشين.
التصنيفات: فلزات انتقالية, كيمياء المعقدات, كيمياء لاعضوية, مركبات تناسقية, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, بوابة الكيمياء/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات
