Kompleks birikmalar

Kompleks birikmalarning turlari. Kompleks birikmalar kation kompleks birikmalar va anion kompleks birikmalarga bo’linadi. Kompleks birikmadagi ligandlar turiga qarab xam bir necha turdagi kompleks birikmaga ajratish mumkin :

1. Ammiakatlar va aminatlar : [ Cu ( NH₃) ₄ ] SO₄
2. Gidratlar va akvokomplekslar: [ Cu ( H₂O) ₄] SO₄
[ Co ( H₂O)₆] SO₄
3. Atsidokomplekslar: K₄[Fe(CN)₆], K₃[Fe(CN)₆],
K₂[Pt(NO₂)₄ Br ₂]
4. Poligalogenidlar : K[JJ₂], K[JSl₄], K[BrCl₂].
5. Gidridlar:
LiH + BH₃ = Li [ BH₄]
KH + AlH₃ = K [ Al H₄]
AlH₃ + 3BH₃ = Al [ BH₄] ₃
Nomlanishi. Kompleks birikmalar ligandlari nomi quyidagicha ataladi:
“ammiak” - amin, “suv”- akvo, S — tio, OH - gidrokso, — O — O — — perokso, Cl- - xloro va xokazo.
Kompleks birikmalar quyidagicha nomlanadi :
K₄ [Fe (CN)₆ ] - kaliy ferrogeksatsianid:
K₃[ Fe ( CN )₆] - kaliy ferrigeksatsianid :
[Ag(NH₃)₂]Br - diaminoargento (1) - bromid
K₂ [ CuCl ₃] - kaliy trixlorokuprat :
K₂[Pt(NO₂)₂Cl₂] - kaliy dixlorodinitroplatinat

Kompleks birikmalar kimyosining rivojlantirishda

o’zbek kimyogarlarining xizmatlari
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.
Fermentlar hayotda ko’pchilik jarayonlarda (oziq-ovqat tayyorlashda: non pishirishda, vinosozlik, pivo, pishloq tayyorlash, choyni fermentasiyasida, sirka, spirttayyorlashda), mikrobiologiyada, farmasevtikada va tibbiyotda keng qo’llaniladi. Gidrolaza sinfiga kiradigan amilaza fermentini odamning sulak bezi ishlab chiqaradi. Kraxmal, glikogen va ularga yaqin bo’lgan polisaxaridlarning gidroliz reaksiyasini tezlashtiradi.
Fermentlarni o’rganish sohasida A.Ya. Danilevskiy, A.N.Lebedov, a.N.Bax, A.I.Oparin, B.A.Engel’gardt, I.Berezin katta hissa qo’shdilar, hozir esa B.O. Toshmuhammedov, M.M. Rahimov va ularning shogirdlari muvaffaqiyat bilan ish olib bormoqdalar.
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., O.F.Xodjayev, I.Sharipov, Z.Musayev kabi ko’plab o’zbek olimlarining koordinasion birikmalar kimyosi faniga, sohasiga qo’shgan hissalari juda kattadir.
Ular tomonidan sintez qilingan preparatlar, dori-darmonlar hozirgi kunda qishloq xo’jaligida, tibbiyotda va xalq xo’jaligining ko’plab sohalarida ishlatilmoqda.
Ular tomonidan yaratilgan ko’plab darsliklar, o’quv qo’llanmalardan talabalarimiz, magistrlarimiz, o’qituvchilar foydalanmoqdalar.
Ular rahbarligida ko’plab shogirtlar tayyorlanganki, ular hozirgi kunda respublikamizning turli sohalarida, kimyo sohasini rivojlantirishda faol xizmat qilmoqdalar. Biz yoshlar ham ustozlardan o’rnak olgan holda, o’qishimiz va vatanimizga xizmat qilmog’imiz kerak.

Uzoq vaqt olib borilgan tadqiqotlar natijasida XIX asrning oxirlariga kelib, barcha kimyoviy birikmalar ikki turkumga bo‘linadi : bularning biri atomli (yoki sodda) birikmalar va ikkinchisi molekulyar (yoki murakkab) birikmalar nomini oldi. Keyinroq birinchi xil birikmalar birinchi tartibdagi birikmalar, ikkinchisi esa yuqori tartibdagi birikmalar deb ataladi. CuCl₂, BF₃, NH₃, FeCl₃ kabi moddalar birinchi tartibdagi birikmalar qatoriga kiritildi ; ularning hosil bo‘lishi valentlik qoidasiga bo‘ysunadi. Yuqori tartibdagi birikmalar biror sodda birikmaning boshqa sodda birikma bilan o‘zaro birikishi natijasida hosil bo‘ladi. Masalan, mis xlorid eritmasiga ammiak ta’sir ettirilganda bu ikki sodda birikmadan molekulyar birikma hosil bo‘ladi :

CuCl₂ + 4NH₃ → CuCl₂ · 4NH₃

Vaqt о‘tishi bilan yuqori tartibdagi birikmalarning soni kyib bordi. Keyinchalik, yuqori tartibli birikmalarning nisbatan barqarorlari kompleks (koordinatsion) birikmalar deb ataladi. Tasser 1798 yilda birinchi bо‘lib kompleks birikma (CoCl₃ · 6NH₃) ni hosil qildi. Kompleks birikmalarni о‘rganish shuni kо‘rsatdiki, kompleks hosil bо‘lish hodisasi ayrim elementlardagina uchramasdan, balki D.I.Mendeleyev davriy sistemasining kо‘pchilik elementlariga xos bо‘lgan hodisadir.

Koordinatsion birikma shunday birikmaki, uning molekulasi yoki ioni markaziy ion yoki atomga ega bо‘lib, buni bir necha ion yoxud molekulalar, ya’ni ligandlar qurshab turadi.
Hozirgacha koordinatsion birikmalarga aniq ta’rif berilmagan. Akademik Y.N.Kukushkin kompleks birikmalarga quyidagi ta’rifni berdi : «Kompleks birikma deganda kristall holatda bо‘lmasin, eritmada bо‘lmasin, tarkibida ligandlar bilan qurshalgan markaziy atomi mavjud birikmalarni tushunmoq kerak».
Ligand markaziy atom atrofida bitta yoki bir necha о‘rin egallashi mumkin. Masalan : Cl‾, Br‾, I‾, CO, H₂O, NH₃ kabi ligandlarning har biri bittadan о‘rin oladi. Ular m o n o d ye n t a t l i g a n d l a r deyiladi. Oksalat ion C₂O^2-₄ ning har biri ikkita о‘rin oladi, shuningdek etilendiamin — H₂N ― CH₂ ― CH₂ ― NH₂ (En) ham ikkita о‘rin oladi. Bular b i d ye n t a t l i g a n d l a r deyiladi.
Dietilentriamin u ch d ye n t a t l i l i g a n d

hisoblanadi.

Tо‘rt dentatli ligand uchun β, β׳, β״ — triaminotrietilamin
(tren) —

tarkibli moddani kо‘rsatish mumkin. Polidentat ligandlar tarkibida ikkitadan ortiq donor atom bо‘ladi. Etilendiamintetraatsetat kislota (EDTAK)

ye k s a d ye n t a t l i l i g a n d hisoblanadi.
Kompleks birikma hatto eritmalarda ham mustaqilligini saqlab qolishga intiladi, ionlarga ham dissotsilanadi. Markaziy ionining musbat zaryadi uni qurshab turgan ligandlar manfiy zaryadlari yig‘indisidan ortiq bо‘lsa, bunday kompleks — k a t i o n k o m p l ye k s , markaziy ionning zaryadi uni qurshab turgan ligandlar zaryadlarining yig‘indisidan kichik bо‘lsa, a n i o n k o m p l ye k s , markaziy ionning zaryadi bilan ligandlar zaryadlarining yig‘indisi orasidagi ayirma nolga teng bо‘lsa, n ye y t r a l k o m p l ye k s deb ataladi.
Kompleks birikmalar t a b i a t d a k о‘ p t a r q a l g a n . Masalan, о‘simliklarning yashil qismida bо‘ladigan va fotosintezni amalga oshiradigan modda — x l o r o f i l l magniyning koordinatsion birikmasidir, tirik hujayralarni kislorod bilan ta’minlab turuvchi modda — qon g ye m o g l o b i n i temirning koordinatsion birikmasidir. Juda kо‘p minerallar, alyumosilikatlar koordinatsion birikmalardan iborat.
Koordinatsion birikmalar hosil qilish uchun birikish, almashinish, oksidlanish – qaytarilish reaksiyalaridan foydalaniladi.
Hosil qilingan koordinatsion birikmani reaksion aralashmadan ajratib olish ham katta ahamiyatga ega. Buning uchun : 1) erituvchini bug‘latib konsentrlangan reaksion aralashma hosil qilib, uni muz va tuz aralashmasi bilan sovutib yoki unga shu moddaning kichik kristallarini tashlab, koordinatsion birikmanikristallga о‘tkazishdan ; 2) reaksion aralashmaga koordinatsion birikmani eritmaydigan, lekin koordinatsion birikmaning hosil bо‘lishida ishtirok etgan erituvchi bilan yaxshi aralashadigan boshqa biror erituvchidan oz – oz qо‘sha borib chо‘ktirishdan ekstraksiya usulidan foydalaniladi. Ba’zi kompleks birikma juda tez hosil bо‘ladi. Masalan, CuSO₄ eritmasiga NH₄OH eritmasi qо‘shilishi bilanoq tо‘q kо‘k tusli kompleks [Cu (NH₃)₄] SO₄ hosil bо‘ladi. Reaksion aralashmaga etil spirt qushib, bu koordinatsion birikmani kristall holida ajratib olish mumkin. Bu birikmada Cu²⁺ markaziy ion, NH₃ molekulalari esa liganddir. Lekin ba’zan koordinatsion birikma hosil qilish uchun tajribani uzoq vaqt ma’lum sharoitda olib borishga tо‘g‘ri keladi. Ba’zan, bir koordinatsion birikma hosil qilish uchun avval shu elementning boshqa koordinatsion birikmasini olib, sо‘ngra u bilan tegishli reaksiyalarni о‘tkazish natijasida mо‘ljallangan birikma hosil qilinadi. Masalan, K₃ [Rh (C₂O₄)₃ ] tarkibli koordinatsion birikma olish uchun K₂ [RnCl₆] ning suvdagi eritmasini K₂C₂O₄ eritmasi bilan 100⁰S da 2 soat qizdirishga tо‘g‘ri keladi.
Hozirgi metallar koordinatsion birikmasini tayyorlash uchun s u v s i z e r i t m a l a r kо‘p ishlatilmoqda. Masalan, CrCl₃ ning suvdagi eritmasiga etilendiamin NH₂ — CH₂ — CH₂ — NH₂ qо‘shib CrCl₃ · 3En tarkibli koordinatsion birikmani hosil qilib bо‘lmaydi, lekin efirdagi eritmada bu kompleksni hosil qilib kristall holida ajratib olish mumkin.
Ba’zan erituvchilar aralashmasidan foydalanish yaxshi natija beradi. Masalan, dipiridilning spirtdagi eritmasini FeCl₂ ning suvdagi eritmasiga qо‘shganimizda [FeDip₃] Cl₂ tarkibli kompleks birikma hosil bо‘ladi.
Kompleks birikmalar о‘ziga xos suyuqlanish va qaynash temperaturasiga, hamda ma’lum erituvchilarda erish xususiyatiga egaligi, masalan, suvda eruvchanligi bilan oddiy moddalardan ajralib turadi.
Bular ichida tadqiqotchilar e’tiborini о‘ziga jalb etadiganlari qatoriga koordinatsion birikmalarning rangi, elektr о‘tkazuvchanligi, oksidlanish – qaytarilish xossalari, rang – barangligi, magnit va boshqa xossalari kiradi.
Kompleks hosil qiluvchi sistema rangining о‘zgarishini tekshirish orqali kо‘pincha birikma tarkibini va uning barqaror yoki beqaror ekanligini aniqlash mumkin. Komplekslarning infraqizil nur yutishini о‘rganish orqali birikma tarkibidagi atomlararo bog‘lanish xarakterini bilib olish mumkin.