§6 Кешенді қосылыстардың жіктелуі

1)Электр өткізгіштігіне байланысты

а) электролиттер: K₄[Fe(CN)₆], NH₄Cl, т.б.

ә) электролит еместер: [PtCl₄(NH₃)₂]^o

2) Кешенді ионның зарядына байланысты.

а) катионды кешенді қосылыстар: [Zn(NH₃)₄]Cl₂

ә) анионды кешенді қосылыстар: K₃[FeF₆], K₃[Al(OH)₆]

б) бейтарап кешенді қосылыстар: [Pt(NH₃)₂Cl₂]^o, [Fe(CO)₅]^o

в) бикешенді қосылыстар екі кешенді ионның бірігуінен түзіледі:

г) көп ядролы кешенді қосылыстар: [(NH₃)₅Cr – O – Cr(NH₃)₅]Cl₄

3) Функционалдық белгілеріне байланысты.

а) қышқылдар H[BF₄], H₂[SO₄]

ә) негіздер: [Cu(NH₃)₄](OH)₂

б) тұздар: К₃[FeF₆]

4) Лиганд табиғатына байланысты

а) акво кешенді қосылыстар (L – H₂O)

ә) ацидокешенді қосылыстар (L – қышқыл қалдықтары)

б) гидроксокешенді қосылыстар (L – OH^-)

в) аммиакаттар (L – NH₃)

г) карбонилдер (L – CO)

ғ) полигалидтер (L – )

5) Ішкі кешенді қосылыстар (хелаттар)

Мұндай кешенді қосылыстарда лиганд кешен түзушімен екі түрлі механизммен байланыс (алмасу және донорлы-акцепторлы) түзу арқылы топтасады.

H₂C – NH₂ H₂N – CH₂

| Cu |

C –– O O –– C

Мыс (ІІ) гликоляты

Ішкі кешенді қосылыстың алынуы және қасиеттерін зерттеуде көп еңбек еткен ғалым – Л.А.Чугаев.

6)Түзілу тәсіліне байланысты

а) қосылу арқылы:

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

NH₃ + HCl → [NH₄]Cl

ә) арасына кіру арқылы:

AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl

CuSO₄ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]SO₄

Бейорганикалық қосылыстардың ішіндегі күрделі қосылыс болуына байланысты органикалық қосылыстардағы сияқты да әр түрлі изомерлер береді.

1. 
   Кеңістік изомерия
   
2. 
   Сольваттық (гидраттық) изомерия
   
3. 
   Иондық изомерия
   
4. 
   Координациялық изомерия
   
5. 
   Оптикалық изомерия
   

[Pt(NH₃)₂Cl₄]

цис-изомер (қызыл сары) транс-изомер (сары)

2.Сольваттық (гидраттық) изомерия кезінде су молекуласының ішкі және сыртқы сфераға таралып орналасуына байланысты.

[Cr(H₂O)₆]Cl₃[Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂· H₂O [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl· 2H₂O

күлгін түсті ашық жасыл түсті жасыл түсті

3.Иондық изомерия кешенді қосылыс құрамында иондардың орналасуына тәуелді болады.

4.Координациялық изомерия бикешенді қосылыстарда байқалады:

[Co(NH₃)₆][Cr(CN)₆], [Cr(NH₃)₂][Co(CN)₆]

5.Оптикалық изомерия органикалық заттар үшін белгілі болған (Л.Пастер), ал кешенді қосылыстардың изомерлі қосылыстарының алғашқы өкілін 1907 жылы А.Вернер зертеулерінен белгілі болды, олар жарықтың поляризациялану жазықтығын әр түрлі бұрады.

Кешенді қосылыстарды атау үшін алдымен катионды ілік септігінде атап, анионды тәуелділік жалғауына жалғап атайды.

Катионды кешенді қосылысты атау үшін кешен түзушінің аты ілік жалғауымен аталып, жақша ішінде валенттілігі рим цифрымен көрсетіледі, теріс зарядты лиганд саны грек санымен аталып, соңына «о» жалғауын жалғайды, ең соңынан электрбейтарап лиганд саны және аты аталады (егер лиганд – Н₂О болса, – «акво», NH₃ – болса, – «аммин» делінеді), сыртқы сферадағы анион аты тәуелділік жалғауын жалғау арқылы аталады.

Мысалы: [Cu(NH₃)₄]SO₄ – мыстың (ІІ) тетрааммин сульфаты

[Pt(NH₃)₃Cl]Cl – платинаның (ІІ) хлоротриаммин хлориді.

Анионды кешенді қосылысты атау үшін сыртқы сферадағы катион аты ілік септігінің жалғауымен аталып, соңынан лиганд аты жоғарыдағы көрсетілген ретпен аталады. Кешен түзушінің латынша атына -ат жалғауы жалғанып, валенттілігі рим цифрымен жақша ішінде көрсетіліп, тәуелділік – ы, і жалғаулары қосылады.

Мысалы: K₄[Fe(CN)₆] – калийдің гексацианоферраты (ІІ)

Na[Al(OH)₄] – натрийдің тетрагидроксоалюминаты (ІІІ)

Бейтарап кешенді қосылыстар аты катионды кешенді қосылыстар сияқты, кешен түзуші аты атау септігінде аталып, валенттілігі көрсетілмейді.

Мысалы: [Pt(NH₃)₂Cl₂] – дихлородиаммин платина

[Ni(CO)₄] – тетракарбонил никель

Енді, кешенді қосылыстардың қолданылуына тоқталсақ:

- Кешенді қосылыстар химияның сан саласын, атап айтқанда, бейорганикалық, аналитикалық, органикалық химияларды байланыстыратын «көпір» сияқты.

- Кешенді қосылысттар көмегімен көптеген сапалық және сандық анализ жүргізуге болады. Мысалы, Fe⁺², Fe⁺³ иондарын кешенді темір қосылыстары көмегімен анықтауға болады:

FeCI₂ + K₃[Fe(CN)₆] = KFe⁺²[Fe⁺³(CN)₆]↓ + 2KCI

турнбулл көгі

FeCI₃ + K₄[Fe(CN)₆] = KFe⁺³[Fe⁺²(CN)₆]↓ + 3KCI

берлин көгі

- Кешенді қосылыстар көмегімен металлургияда талай металдарды бір-бірінен бөлуге мүмкіндік туады.

- Фото, киноматериалдарды өңдеудің негізінде кешенді қосылыстардың түзілуі жатыр.

- Кешенді қосылыстар адам организмі мен өсімдік дүниесінің өмір сүру үшін маңызды роль атқарады. Қан, лимфа, ткань сұйықтығы құрамына «өмірлік металдар» аквокешенді қосылыстар күйінде болады.

Мысалы, адам мен жан-жануар қаны құрамына кіретін гемоглобинде кешен түзуші темір ионы болса, өсімдіктердің хлорофилінде кешен түзуші (Mg) магний ионы болады.

- Кешенді қосылыстар көмегімен талай ауруларды емдеуге болады. Атап айтқанда платиналық металдардың кешенді қосылыстары аса қауіпті ісіктерді (рак) азайтуға мүмкіншілік береді.

§8 Айнымалы құрамды қосылыстар

Молекулалық құрылысты заттар құрам тұрақтылық заңына бағынатынын білеміз; ол бұл заңға бағынбайтын заттар айнымалы құрамды қосылыстар болып табылады. Бұл қосылыстар теориясы нақты кристалдың құрылысы негізінде жасалды. Атом мен ион кристалдық тор түйіндерінде ғана емес олардың арасында да болуы мүмкін. Мысалы титан карбидінің молекуласындағы элементтер ТіС_0,6-дан ТіС-ға, титан (ІІ) оксиді ТіО_0,7-ден ТіО_1,3-ке дейін синтездеу жағдайына байланысты өзгеріп отырады.Заттарды тұрақты және айнымалы құрамды деп жіктеу оларды зерттейтін тәсілдердің (электрөткізгіштік, магниттік қасиет, т.т.) дәлдігіне байланысты. Көпшілік жағдайда стехиометрлік құрамдас (дальтонидтер) заттардан ауытқу жиі кездеспейді. Жалпы алғанда, тұрақты және айнымалы құрамды заттардың болуы химиялық өзгерістерде үздіксіздік және дискреттіліктің біртұтастығын көрсетеді және ол сол заттарды құрайтын элемент атомдары арасында туатын байланысқа тәуелді болады. Көпшілік айнымалы құрамды заттардың кристалдық торлары металдық болады. Сондықтан ондағы байланыс локализацияланбаған, қанықпағандық және бағытталмағандық дейтін қасиеттермен сипатталады. Абсолюттік нөлден өзге температурада кристалдық тордың дефектісі болады, ол температура артқан сайын артады. Бертолидтер қатты ерітінділер мен дальтонидтердің аралығынан орын алады. Оларға су молекуласының саны көп кристаллогидраттар Na₂SO₄ · 10H₂O, Na₂CO₃ · 10H₂O және кейбір газдар гидраты (x – Cl₂, CH₄, H₂S, Ar, Xe, SO₃, т.т) x · nH₂O (n = 6 – 8) –клатраттар жатады, олар мұздың кристалдық торының ішіне еніп, қатты заттар түзеді.

Мұндай қосылыстар соңғы кезде кеңінен зерттелуде. Мұнай, газ өндіру, өңдеу өндірісінде, газ, мұнай құбырларын жасағанда осы газ клатраттарының түзілу жағдайын толық зерттеп білген жөн. Газ клатраттарының түзілуоны қор ретінде сақтауға мүмкіндік берсе, ал олардың ыдырау жағдайын білу, газ қоспасын бір-бірінен бөлу үшін қажет болады. Теңіз суларын тұщыландыру көмірсутектердің тұрақты клатраттарының түзілуіне негізделген.

§9 ІІ-Тарауға қатысты жаттығулар және оны шешу жолдары

2.1 Мына көрсетілген оксидтерді жіктеңіз: SiO₂, MnO₂, CO₂, Cr₂O₃, MnO₃, MnO, K₂O, PbO, Al₂O₃, Mn₂O₇. (§1).

Негіздік оксидтерге: K₂O, PbO, MnO

Қышқылдық оксидтерге: SiO₂, CO₂, MnO₃, Mn₂O₇

Екідайлы окидтерге: Al₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂

2.2 Мына қышқылдың H₃PO₄ натриймен, кальциймен, алюминиймен барлық мүмкін болатын тұздарының формулаларын жазып, атаңыз.

а)

[Cr(NH₃)₅Cl]²⁺Cl₂ – катионды кешенді қосылыс (хромның (ІІІ) хлоропентааммин хлориді).

б)

K₃[Ag(S₂O₃)₂] – анионды кешенді қосылыс, калийдің дитиосульфато аргентаты (І).

2.5Мына генетикалық байланысты жүзеге асыру үшін жүргізілетін реакциялар теңдеуін құрыңыз.

Cu → CuO → CuCl₂↓ → Cu(OH)₂ → CuSO₄

Cu + O₂ = 2CuO (қосылу реакциясы).

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O (алмасу реакциясы)

CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaCl (алмасу реакциясы)

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O (алмасу реакциясы).

Бұл тараудан (ІІ) не білесің?

1. 
   Бейорганикалық қосылыстардың анықтамалары (оксид, негіз, қышқыл, тұз).
   
2. 
   Қосылыстардың жіктелуі.
   
3. 
   Қосылыстардың графикалық формулаларын жазу.
   
4. 
   Қосылыстардың номенклатурасы.
   
5. 
   Металдар мен бейметалдардың генетикалық қатарын пайдаланып, заттардың алыну әдістері мен химиялық қасиеттеріне қатысты реакция теңдеулерін жазу.
   
6. 
   Кешенді қосылыстар (қосылыс құрылымын анықтау, формулаларын құру алгоритмімен танысу, кешенді қосылыс түзуші және кешенді ионның зарядтарын анықтау, номенклатурасы, жіктелуі, изомерия түрлері.
   
7. 
   Тарауға қатысты типтік есептермен танысып, шешу әдістерін үйрену.
   

ә) элементтің периодтық жүйедегі орнына байланысты олардың оксидтері мен гидроксидтерінің негіздік-қышқылдық қасиеттерін сипаттай білу,