Σύμπλοκο (χημεία)
Ο όρος σύμπλοκο ή ένωση συναρμογής (αγγλ. coordination complex) αναφέρεται σε ένα σταθερό συγκρότημα ατόμων, το οποίο δομείται από ένα κεντρικό άτομο ή ιόν, συνήθως μεταλλικό ιόν (όπως λ.χ. Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn), και μια περιβάλλουσα συστοιχία δεσμευμένων μορίων ή ιόντων, που με τη σειρά τους είναι γνωστά ως υποκαταστάτες ή συναρμοτές (αγγλ. ligands).[1][2] Πολλές ενώσεις που περιέχουν μέταλλα, ειδικά εκείνες που περιλαμβάνουν μέταλλα μετάπτωσης (στοιχεία όπως το τιτάνιο που ανήκουν στον τέταρτο τομέα του Περιοδικού Πίνακα), σχηματίζουν σύμπλοκες ενώσεις.
Γενικά
ΕπεξεργασίαΤα σύμπλοκα είναι τόσο διάχυτα που οι δομές και οι αντιδράσεις τους περιγράφονται με πολλούς τρόπους, μερικές φορές με σύγχυση. Το άτομο μέσα σε έναν υποκαταστάτη που είναι συνδεδεμένο με το κεντρικό άτομο ή ιόν μετάλλου ονομάζεται άτομο - δότης.
Σε ένα τυπικό χημικό σύμπλοκο, ένα ιόν μετάλλου συνδέεται με ένα ή συνήθως πολλά άτομα - δότες, τα οποία μπορεί να είναι ίδια ή διαφορετικά. Έτσι έχουμε μονοδοντικούς, διδοντικούς και πολυδοντικούς συναρμοτές.
Ένας πολυοδοντικός (πολλαπλών δεσμών) συναρμοτής ή υποκαταστάτης είναι ένα μόριο ή ιόν που συνδέεται με το κεντρικό άτομο μέσω πολλών από τα άτομά του. Οι συναρμοτές με 2, 3, 4 ή και 6 δεσμούς με το κεντρικό άτομο είναι συνήθεις στην ανόργανη χημεία. Αυτά τα σύμπλοκα μπορεί να ονομάζονται και χηλικά σύμπλοκα αν δημιουργούν τελικά ένα σχηματισμό δακτυλίου. Ο σχηματισμός τέτοιων συμπλόκων, εξαιρετικά χρήσιμων, ονομάζεται χηλικοποίηση.
Το κεντρικό άτομο ή ιόν, μαζί με όλους τους υποκαταστάτες αποτελούν την ένωση συναρμογής.[3][4] Τα κεντρικά άτομα ή ιόν και τα άτομα - δότες αποτελούν την πρώτη σφαίρα του συμπλόκου.
Θεωρία της συναρμογής
ΕπεξεργασίαΣτην ανόργανη χημεία, αυτά δεν ήσαν γνωστά ούτε και υπήρχε κάποια θεωρία για το πως λειτουργούν ή δομούνται. Όμως, το 1893 δημοσιεύτηκε -η πιο ευρέως αποδεκτή έως σήμερα- η θεωρία της συναρμογής, από τον Ελβετό χημικό Άλφρεντ Βέρνερ. Ο Βέρνερ περιέγραψε δύο πιθανότητες όσον αφορά την τοποθεσία του κεντρικού ατόμου/ιόντος του συμπλόκου. Υποστήριξε ότι εάν τα ιόντα σχηματίζουν μια αλυσίδα, αυτό θα συμβεί έξω από την τοποθεσία, ενώ τα ιόντα που συνδέονται απευθείας με το μέταλλο θα το κάνουν εντός της σφαίρας του συμπλόκου.[5] Σε μια από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις του, ωστόσο, ο Βέρνερ διέψευσε την πλειοψηφία των χημικών που ήσαν υπέρ της θεωρίας της αλυσίδας. Ανακάλυψε ο ίδιος -χωρίς τα σύγχρονα μέσα που τότε δεν υπήρχαν (βλ. κρυσταλλογραφία)- τις χωρικές διατάξεις των συναρμοτών που συμμετείχαν στο σχηματισμό π.χ. του συμπλόκου εξασυντεταγμένου κοβαλτίου, βλ. τριαμμινοτριχλωροκοβάλτιο (ΙΙΙ).
Η θεωρία του αυτή επέτρεψε έτσι να κατανοηθεί η διαφορά μεταξύ ενός συντονισμένου συναρμοτή και ενός ιόντος εξισορρόπησης φορτίου σε μια ένωση, για παράδειγμα λ.χ. το ιόν χλωρίου στα χλωρίδια της κοβαλαμίνης και να εξηγήσει πολλά από τα προηγουμένως ανεξήγητα ισομερή.
Δομή σύμπλοκων
ΕπεξεργασίαΗ εν λόγω θεωρία τελικά κατέληξε στους ακόλουθους τύπους που χαρακτηρίζουν τη δομή των σύμπλοκων ενώσεων:
- Γραμμική
- Τριγωνική επίπεδη
- Τετραεδρική ή τετράγωνη επίπεδη
- Τριγωνική διπυραμιδική
- Οκταεδρική
- Πενταγωνική διπυραμιδική
- Τετραγωνική αντιπρισματική
- Τριγωνικική πρισματική τριγωνική
Παραπομπές
Επεξεργασία- ↑ Lawrance, Geoffrey A. (2010). Introduction to Coordination Chemistry. Wiley. ISBN 9780470687123.
- ↑ [1] Αρχειοθετήθηκε 2022-02-20 στο Wayback Machine. Ενώσεις συναρμογής, του δρ. Χρήστου Παππά, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθήνας
- ↑ «Definition of coordination sphere». chemistry-dictionary.com.
- ↑ «What Is A Coordination Compound?». Purdue University Department of Chemistry.
- ↑ «Coordination Compound».