اقرأ في هذا المقال
- ما هي الأيونات المعقدة؟
- ما هي الرابطة الموجودة في الأيونات المعقدة؟
- كيف توجد الأيونات المعقدة في المحلول؟
- كيف يمكن التمييز بين الأيونات المعقدة والمواد الأخرى؟
ما هي الأيونات المعقدة؟
ما هي الرابطة الموجودة في الأيونات المعقدة؟
يحتوي كل أيون معقد على أيون معدني في مركزه مع عدد من الجزيئات أو الأيونات الأخرى المحيطة به. يمكن اعتبار أنها مرتبطة بالأيون المركزي عن طريق روابط تنسيق (تساهمية dative). (في بعض الحالات، يكون الترابط في الواقع أكثر تعقيدًا من ذلك)، حيث تسمى الرابطة النموذجية الموجودة في الأيونات المعقدة برابطة تساهمية إحداثي، وهي حالة خاصة من تكوين الرابطة التساهمية، حيث يتم توفير كلا الإلكترونين المشتركين بواسطة ذرة واحدة لتكوين الرابطة بدلاً من إلكترون واحد من كل ذرة. هذا هو المكان الذي يلعب فيه زوج (أزواج) الإلكترونات غير المترابطة على الروابط
بالنسبة لتلك الكاتيونات التي تشكل أيونات معقدة، فإنّ العديد منها تقوم بذلك بطريقة تدريجية مع ارتباط ليجند واحد بالكاتيون عبر رابطة تساهمية تنسيق قبل أن يتمكن الرابط التالي من الارتباط. تفاعلات التعلق هذه عبارة عن توازن، وبالتالي يكون لها ثابت توازن مرتبط بها، حيث يسمى ثابت التوازن الكلي لتكوين أيون معقد بثابت التكوين Kf.
كيف توجد الأيونات المعقدة في المحلول؟
قد توجد الأيونات المركبة – أي الأعضاء الأيونية لعائلة مواد التنسيق – كأيونات حرة في المحلول، أو يمكن دمجها في مواد بلورية (أملاح) مع أيونات أخرى ذات شحنة معاكسة، وفي مثل هذه الأملاح، قد يكون الأيون المركب إمّا مكونًا موجبًا (موجب الشحنة) أو مكون أنيوني (سالب الشحنة) (أو في بعض الأحيان كليهما). أيون النيكل المائي هو مثال على المركب الموجب، والمركب الأنيوني هو هيكسايانيد أيون الحديد (Fe + 3) ، أيون سداسي الفرات (3−) ، [Fe (CN) 6] 3-.
تشتمل الأملاح البلورية التي تحتوي على أيونات معقدة على هيكساسيانوفيرات البوتاسيوم (3−) (فيريسيانيد البوتاسيوم)، K3 [Fe (CN) 6] وهيكساهيدرات كلوريد النيكل، كلوريد هيكساكوينكل (2+)، [Ni (H2O) 6] Cl2. في كل حالة يتم موازنة الشحنة على الأيون المركب بواسطة أيونات ذات شحنة معاكسة. في حالة فيريسيانيد البوتاسيوم، تقوم ثلاثة أيونات بوتاسيوم موجبة الشحنة، بموازنة الشحنة السالبة على المركب وفي مجمع النيكل، تتم موازنة الشحنات الموجبة بواسطة أيوني كلوريد سالب، كما يتم تحديد حالة أكسدة المعدن المركزي من الشحنات الموجودة على الروابط والشحنة الكلية للمركب.
كيف يمكن التمييز بين الأيونات المعقدة والمواد الأخرى؟
التمييز بين مركبات التنسيق والمواد الأخرى، في الواقع هو أمر صعب إلى حد ما. ومع ذلك يقتصر مركب تنسيق التعيين بشكل عام على المواد التي تكون جزيئاتها أو أيوناتها كيانات منفصلة وفيها تكون الذرة المركزية معدنًا. وفقًا لذلك، لا تعتبر جزيئات مثل الكبريت (+6) فلوريد (سداسي فلوريد الكبريت؛ SF6) والكربون (+4) فلوريد (رباعي فلوريد الكربون؛ CF4) عادةً مركبات تنسيق، لأنّ الكبريت (S) والكربون (C) عناصر غير معدنية ومع ذلك، لا يوجد فرق كبير بين هذه المركبات.
على سبيل المثال: سداسي فلوريد اليورانيوم. علاوةً على ذلك، لا تعتبر الأملاح الأيونية البسيطة مثل كلوريد الصوديوم (NaCl) أو فلوريد النيكل (+2) (نيكل ديفلوريد؛ NiF2) من مركبات التنسيق، لأنّها تتكون من شبكات أيونية مستمرة بدلاً من جزيئات منفصلة. ومع ذلك، فإنّ ترتيب (وترابط) الأنيونات المحيطة بأيونات المعادن في هذه الأملاح مماثلة لتلك الموجودة في مركبات التنسيق، كما تُظهر مركبات التنسيق عمومًا مجموعة متنوعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المميزة، مثل اللون والقابلية المغناطيسية والذوبان والتقلب والقدرة على الخضوع لتفاعلات تقليل الأكسدة والنشاط التحفيزي
