recent
أخبار ساخنة

العوامل المؤثرة في استقرار المعقدات

الصفحة الرئيسية

 العوامل المؤثرة في استقرار المعقدات

المعقدات متعددة الأسنان


إن ما يتم ذكره في هذه المقالة من عوامل مؤثرة في استقرار المعقدات يطبق على المعقدات في حالتها الصلبة، ولكن يمكن تطبيقها على المعقدات في المحاليل المائية التي تقاوم الانقطاع بفعل تأثير الماء.

1- الحقل الكهربائي الساكن حول الشرجبة

  • إن المعقدات المتشكلة من مرتبطات محددة وشاردة معدنية يتمتع فيها المعدن برقمي أكسدة تختلف في ثباتها. 
  • فالمعقد الذي يتمتع برقم الأكسدة الأعلى يكون دائماً أكثر استقراراً. 
  • على سبيل المثال تبلغ قيمة للمعقد  ¯[Fe(CN)6] القيمة 8.3 في حين تبلغ قيمة للمعقد  ¯³[Fe(CN)6] القيمة  31.0
  • ويكون هذا الأمر مفهوم إذا اتفقنا على أن المرتبطات تجذب بقوة الشحنة الكهربائية الساكنة للشاردة المركزية. 
  • شاردة الحديد الثلاثي الأصغر والأكثر شحنة ستطبق قوة جذب أكبر من شاردة الحديد الثنائي الأكبر حجماً والأصغر شحنة.

وجد أن ترتيب ثبات أو استقرار معقدات الشوارد المعدنية ذات الشحنة +2 من الدور الرابع في الجدول الدوري يرتبط بنصف قطر الشاردة وبصورة مستقلة عن المرتبطات 

ترتيب ثبات أو استقرار معقدات الشوارد المعدنية ذات الشحنة +2

2- توزع الشحنة

  • إذا افترضنا على أن تشكل المعقد ينتج من إعطاء الشرجبة زوجاً من الالكترونات قادمة من المرتبطة وأن الروابط هي أحادية الأقطاب تماماً، بالتالي فإن وحدة من الشحنة ستنتقل إلى كل من الروابط المتشكلة. 
  • في مثل هذه الحالة فإن الشرجبة ذات الشحنة الموجبة (+2) ستحمل شحنة سالبة مقدارها (-4) حيث تصبح سداسية التساند وتغدو حالتها الموافقة مستقرة جداً.
  • إن استقرار المعقد يزداد عندما نقترب من شرط الاعتدال الكهربائي لباولينغ أي عندما تتمتع كل ذرة بشحنة محصورة بين (+0.5 و -0.5) وبالتالي فإن الشوارد مثل Mgᕀ² ذات الكمون النظامي °E والموافق لثنائية Mn /M تتمتع بقيمة سالبة جداً ولكنها تجذب إليها الإلكترونات بضعف، وبالتالي فإن هذه الشوارد تشكل معقداتها الأكثر استقراراً مع الذرات المساندة ذات الكهرسلبية المرتفعة مثل الاكسجين. 

بالمقابل فإن شوارد المعادن النبيلة ذات الكمون ( أكسدة /اختزال) الموجب تقبل الإلكترونات بسهولة، وتشكل روابطها التساندية القوية جداً مع الذرات المانحة مثل الكبريت واليود. 

وعليه يمكن تصنيف الشوارد المعدنية الآخذة وفق قسمين:

تصنيف الشوارد المعدنية المستقبلة للألكترونات

القسم الأول :

يشمل الشوارد الآخذة التي تشكل معقداتها المستقرة جداً مع الذرات المساندة مثل:

I, Br, As, Cl, S, P

القسم الثاني :

يشمل الشوارد الآخذة (المستقبلة) التي تشكل معقداتها المستقرة مع الذرات المساندة مثل:

N,  O, F من الدور الثاني في الجدول الدوري.

إن الشوارد الآخذة من القسم الثاني توجد ضمن منطقة مثلثية مستوية في وسط الجزء الأسفل من الجدول الدوري :

إن العناصر القريبة من يمين هذه المنطقة ويسارها تتمتع بصفات شوارد القسم الثاني أما المعادن الأخرى واللامعادن التي تقوم بدور الذرة المركزية في المعقدات فتتمتع بصفات القسم الأول.

إن الشوارد الآخذة من القسم الثاني هي المعادن ذات الكمونات النظامية الموجبة والتي تأخذ الإلكترونات بسهولة، وتملك أيضاً الإلكترونات d المهيأة لتشكيل الروابط الموجهة π. وتتشكل معقداتها الأكثر استقراراً مع المرتبطات مثل:

 3 PMe و ²¯S و ¯I والتي تملك المدارات d الحرة أو مثل CO و ¯CN التي تملك مدارات جزيئية فارغة ذات طاقة صغيرة.


3- التمخلب

يزداد ثبات المعقدات بالمرتبطات المخلبية , فتشكل حلقات بفعل المرتبطات متعددة الأسنان. 

وهكذا يُلاحظ أن ثابت استقرار شاردة النيكل الثنائي ( بالعدد التساندي 6) 

مع المرتبطة 2 NH هو 10  

ومع المرتبطة NH2 ➖ CH CH NH2  هو 10¹⁹

إن المرتبطة ETDA سداسية الأسنان تشكل معقدات منحلة وثابتة. 

إن قياس تغيرات الانتالبية الحرة وحرارة التفاعل المشارك لتفاعل التمخلب تبين وجود زيادة ملحوظة بالانتروبية ويعود السبب في ذلك إلى أن العديد من جزيئات المُحل في الشوارد المُحلحلة قد استعيض عنها بعدد أقل من المرتبطات متعددة الأسنان أو بمرتبطة واحدة فقط 

M(H2O)n + L    ML + n(H2O) 

إن هذا التفاعل يتضاعف بالمقدار(n+1)0.5  , وهو عدد الجزيئات الحرة في المحلول، وبالتالي تزداد الفوضى عندما يكون n أعلى من الواحد.

  • إن تزايد استقرار المعقدات التي تحوي مرتبطات مخلبية عُرف بمفعول المتمخلب
  • إن حجم حلقة التمخلب تتمتع ببعض الأهمية في استقرار المعقدات. ويبلغ أفضل عدد للذرات خمس ذرات في الحلقة إلا إذا كان بعضها لا يرتبط برابطة مضاعفة. 


فيما يلي نطرح بعض الأمثلة عن المرتبطات متعددة الأسنان :


1- المرتبطات ثنائية السن

المرتبطات ثنائية السن

يمكن لثنائي ميثيل غلوكسيم أن يتفاعل كمرتبطة ثنائية السن بشكلين :

إما أن يعطي الجزيء برمته مع شاردة النحاس الثنائية شاردة مكرر( ثنائي ميثيل غلوكسيم) نحاس (II) بشحنة +2 

المرتبطات ثنائية السن

وإما أن تتقدم شاردة من جزيء ثنائي ميثيل غلوكسيم 

المرتبطات ثنائية السن

وتشكل مع شاردة النيكل الثنائي الجزيء المعتدل مكرر ( ثنائي ميثيل غلوكسيماتو) 

نيكل(II)  

المرتبطات ثنائية السن


مثال أخر لجزيء معقد لا يحتوي شاردة معقدة 


2- المرتبطات ثلاثية الأسنان

المرتبطات ثلاثية السن

عندما يكون إرتباط بعض الذرات مضاعفاً في الحلقة، فإن الأبعاد المفضلة للحلقة تتوافق والعدد ستة من الذرات مثال:

المرتبطات ثلاثية السن

3- المعقدات رباعية الأسنان

المعقدات رباعية السن

في هذا المعقد تكون الحلقات بروابط مضاعفة بست ذرات، أما الحلقات بروابط بسيطة فهي بخمس ذرات.


google-playkhamsatmostaqltradent