document22

20
ע הנוצרות תרכובות שלת ובתכונו בכימיה נדון" מתכות יר מעב). בלוקd המחזוריתה בטבל( החומררדינטיבי הקואו ה במאה שהתגלה הראשון- 18 ה הימנט הפיגPrussian blue . K 4 [Fe(CN) 6 ] (aq) ב מכןר לאח שנה כמאה רק- 1798 B. M. Tassaert החל מ הנוצריםםקסיל קומפ לחקור- CoCl 3 עםNH 3 . שגם הואן דופ היוצא הדברCoCl 3 , וגםNH 3 חומרים הם עצמי קיוםיל בע יציבים, יחד מתחברים הם זאתמרות ול יציב נוסף חומררת ליצי. ראים נקו כאלשוטים פ חומרים משני הנוצרים חומריםCoordination Compounds .

Upload: api-3717496

Post on 16-Nov-2014

109 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

י מתכות" נדון בכימיה ובתכונו ת של תרכובות הנוצרות ע •) בטבל ה המחזוריתdבלוק .( מעב ר

הי ה18- הראשון שהתגלה במאה ההקואו רדינטיביהחומר •. Prussian blue הפיג מנט

K4[Fe(CN)6] (aq) החל B. M. Tassaert 1798 -רק כמאה שנה לאח ר מכן ב•

.NH3 עם CoCl3 - לחקור קומפ ל קסי ם הנוצרים מ הם חומרים NH3וגם , CoCl3הדבר היוצא דופ ן הוא שגם •

ול מרות זאת הם מתחברים יחד, יציבים בע ל י קיום עצמי. ליצי רת חומר נוסף יציב

חומרים הנוצרים משני חומרים פ שוטים כאל ו נק ראים• Coordination Compounds.

הכימיה של תר כובות קואורדינטיב יות נ עשת ה ברורה יותר •. Alfred Wernerי עבוד תו של הכימאי השוויצרי " ע

העיק רון החשוב בתיאורי ה שלו היא • שלמ תכות מעב ר יש שני סוגי ו לנטי ות או יכולת

מבוססת ע ל , הראשוניתהוול נטיו ת. 1: קישורהאל קטרונים שהאטום מאבד ליצירת היון ' מס

. המתכתיאחראית לי צירת , המשניתהוו לנט יות. 2

)ל יגנד ים (Ligands הקשרים עם קבוצות נוס פו ת הנקראות . לי ון המתכתי המרכזי

מתאר כל חומר , Complexהמושג , במושגים מודרניים•. לא טום מתכת מרכזיל יגנדי ם שיש בו קואורדינציה של

והקומפ ל קס, אטום או יון, אטו ם המתכת המרכזי י כול ל היות•. או מו לק ו לה ניטרל ית, אניונ י, קטיוני יכול להיו ת

הקשוריםהל יגנד ים+מתכת(הקומ פ לקס , בנוס חא הכימי ת•.[ ]י סו גריים מרובע י ם " מסומנ ים ע ) אלי ה

נקראיםקו פ ל קסיי ם או שמכיל ים יונים קומ פ ל קסיי םחומרים •.(Coordination compounds) חומרים קואו רדינטיביי ם

של קומ פ לקס (Coordination Number) הקואו רדינטיביהמספר •בהם , הוא מספ ר הנקודו ת סביב אטום המתכת המרכזי

. ל ל יגנ דים יכול ים ל היווצר קשרים

הם 4- ו 6-למרות ש, 12- ל 2הקואורדינציה נע ים בין ' מס•. המספרים הנפו צים ביות ר

Cu(I) ,Ag(I) של לקו פ ל ק סים מוג בל בע יקר 2קואו רדינציה ' מס•.Au(I)- ו

נמ צאים במתכות המעבר 6- מספ רי קואורדינציה גבוהים מ. של המחזור החמישי והשישי בטבל ה המחזורית

. הם נדירים5- ו3 מספ רי קואורדינציה של

כמו , הקואורדינציה בקומפ ל קסי ם תל וי המספר גורמים' מס•, היחס בין הרדיוס של האטו ם או יון של המתכת המרכזית

. הקשוריםה לי גנדים לרדי וס של

: דוגמאות

:קומפ ל קסיי םארבע ת הגיאומ טריו ת הנפ וצות ביותר של י וני ם •

את מספ ר המו לק ו לרי תפ הנוסחא " כיצד ניתן לד עת ע •? הקואורדינציה ואת המטע ן של י ון המתכת המרכזי

היא היכולת שלהם לת רוםל יגנדי םהתכונה המשותפת של •. זוג אלק טרוני ם לא טום או יו ן מרכזי

שאטום או יו ן המתכת בעוד ל ואיס הם בסיסי ל יגנדי םלכן •.ל ואי ס המרכזי מתנהג כחומצת

י זוג אחד של אלק טרוני ם עם אטום או" הנקשרים ע ל יגנד ים•מונודנ טטיי ם ל יגנד יםנקראים , יון המתכת המרכזי

(Monodentate ligands) .

היכול ים לתרו ם יותר מזוג אחד של א ל קטרוניםליגנ דיםישנם •הנקשרים לא תרים אחרים במבנה, בליגנד מאטומים שונים

. הגיאומ טרי של הקומ פ לקסpolydentate) פו ל י דנטטיים אל ו נק ראים לגנד ים ligands).

*Ethylenediamine (en) בידנטטי ל ל יגנד הוא דוגמא(bidentate ligand).

: נפו ציםפו ל ידנ טטיי ם לי גנדיםמספר *

.(+Pt2) ל פ ל ט ינה (en) הל יגנד נתבונ ן בדוגמא של חיבור של •היא יכולה , 4הוא +Pt2 היות ומספר הקואו רדינציה של

.(en) של ל יגנדי ם לקש ור מקסי מום שני

טבעו ת בנות. אט ומים5

לי ון המתכת יוצר טבעות פ ו ליד נטטי ל יגנדכאשר הקישור של •.Chelate -מתייחסים לק ומ פ ל ק ס כ, א טומי ם6 או 5 בנות

והתהליך , chelating agents לכן נקראים פו ל ידנ טטיי ם ל יגנד ים•.Chelation נקרא chelate של יצירת

Isomers- אבל שונים, חומרים בע לי אותן נוס חאות כימיות. במבנה ובתכונות שלהם

: דוגמא

הקיימו ת בקומ פ ל קסי םהאיזומרי זציו תניתן לח ל ק את סוגי •: ותרכובות קואורדינטיב יות ל שתי קטגוריות רחבות

1 .Structural isomers-שוני ם בסדר שהאטומים, איזו מרים מבניים.הקואור דינטי בית קשורים אחד לשני בתרכובת

2 .Stereoisomers- זהים בסדר שהאטו מים סטריאוא יזומ רים מאכלס יםהליגנ דיםאך שונים בצורה בה , קשורים אחד לשני

. את החל ל ס ביב המתכת המרכזית

Ionization Isomerism

: דוגמא

Coordination Isomerism

: דוגמא

Linkage Isomerism

יכול ים להק שר לאטו ם המתכת המרכזי מהלי גנדיםחלק •. בדרכים שונו ת

NO2) הניטרי ט לדוג מא יון יכול ל היקשר דרך החנקן או (-

. דרך החמצן

: דוגמא

Geometric Isomers

: נתבונן בדוגמא הבאה*

cis isomer-אטו מי ה - Cl- על אותה הפאה של (באותו הצד) ריבוע

trans isomer-אטומי ה -Cl- אחד מול השני( בפינ ות נגדיות.(

: המצב יותר מורכבאוקטהדרלי יםעבו ר קומפ ל קסי ם *

: דוגמא

ע ל א ותה פאה

מתקבל , NH3 אחד במקו ם -Clבמידה והיינו מ חלי פ ים רק יון •).אין איז ומרי ם( מבנה אחד

מתקבלים , NH3 במקום -Clאם מחלי פ ים שני יונים של •.trans -ו cis האיזומר ים של

מתקבלי ם, NH3 במקו ם -Clבמידה ומחלי פ ים של ושה יוני ם של •.meridional- הנגזר מmerואיז ומר , facial-הנגזר מ fac האיזומר ים

: דוגמא

cis מתקבל ים שוב איזו מרים של -Cl י וני 4אם מוסי פ ים •).NH3פ " ע (trans - ו

או פט ית אם דניםאיזו מריז ציהניתן להבי ן את המשמע ות של •. ביחס בין עצם מסוים ל תמונ ת הראי של ו

.ישנם עצמים שניתן להני ח אותם ע ל דמ ות הראי שלהם•. ל עו מת זאת יש עצמים שלא ניתן ל עש ו ת זאת

: +3[Co(en)3]נתבונן בדוגמא הבאה של שני המבנים של *

.מדובר ע ל דמויו ת ראי של א ניתן ל הניח אות ם אחד ע ל השני•

מבני ם שלא ניתן ל הניח את דמות הראי שלהם אחד ע ל השני•ואומ רים שהם מבנים(enantiomers) אננט יומרי ם נקראים

.(Chiral) כירל יים

achiralגו פי ם שניתן ל הניח אות ם ע ל דמות הראי של הם הם •).אכירל יי ם (

,)חוץ מאיז ומרי ם אופט יי ם(סוגי ם אחרים של א יזומ רים •. בדרך כלל שונ ים בתכונו ת הפיסיק ל יות והכימיות שלהם

בעל י תכונות ז הות להוציא הבדלי ם, אננטיו מרים ל עו מת זאת . שלהםלכיר ל יות בודדים הקשורה ישירות

: (optical activity) דוגמא למ של היא הפ ע י לו ת האו פטי ת של הם

האננטיו מרתגובה בין קרן האור המקוטבת ואל קטרוני •. גורמת למ ישור של האור המקוטב להס תובב

אחד מסובב את מישור האור המקוטב ל ימין אננטיומ ר d)ול כן נקרא איזומ ר ) עם כיוון השעו ן ( or +).(dextrorotatory)

השני מסובב את האור המקוטב באותה מידה האננטיומ רl)אך כנגד כיוון השעו ן ו לכן נקרא or -) .(levorotatory)

. יש פ ע י לות או פט יתשלא ננ טיומ ריםמכאן *

,במידה ושני האיזומ רים נמצאים בכמות שווה בתמיסה•. הפ עי ל ות האופ טית מתבטלת

racemic). רצמית תער ובת כזאת נקראת תערו בת mixture)

. נקראת רזול וציהרצמית מתערוב ת אננטיומ רהפרדה של • (resolution).