Kompleksi (kemia)

Kompleksiyhdisteillä (myös koordinaatiokompleksi) tarkoitetaan molekyylejä, jotka ovat muodostuneita keskusatomista tai -ionista ja sitä ympäröivistä ioneista, molekyyleistä tai atomeista. Tyypillisessä kompleksiyhdisteen rakenteessa keskusatomina toimii positiivisesti varautunut siirtymämetalleihin kuuluva metalli-ioni, johon on liittynyt koordinaatiosidoksella ligandeja. Riippuen keskusatomin koosta ja varauksesta ligandeja saattaa olla 1–12. ==Kompleksiyhdisteen nimeäminen== Kompleksiyhdisteen nimessä ilmoitetaan ensin ligandit niiden aakkosjärjestyksen mukaisessa järjestyksessä. Ligandin määrä ilmoitetaan etuliitteellä di-, tri-, tetra- ja niin edelleen. Jos ligandina on moniatominen ryhmä, liitteenä käytetään liitteitä bis-, tris-, tetrakis- ja niin edelleen. Tämän jälkeen ilmoitetaan keskusatomi ja suluissa keskusatomin hapetusluku. Jos kompleksi on anioni, saa keskusatomin nimi -aatti-päätteen. Joissain tapauksissa (Fe, Cu, Ag, Au, Hg, Sn, Pb) -aatti-pääte lisätään alkuaineen latinankieliseen nimeen; esimerkiksi kullan tapauksessa yhdiste on auraatti ja hopean tapauksessa argentaatti. ===Ligandien nimiä=== Anioninen ligandi Nimi Neutraali ligandi Nimi Cl- Kloro H2O Akva Br- Bromo NH3 Ammiini OH- Hydrokso NO+ Nitrosyyli CN- Syano CO Karbonyyli N3- Nitrido H2NCH2CH2NH2 Etyleenidiamiini N3- Atsido NO2- Nitro NO3- Nitraatto SO32- Sulfiitto SO42- Sulfaatto S2O32- Tiosulfaatto OCN- Syanaatto NCO- Isosyanaatto SCN- Tiosyanaatto NCS- Isotiosyanaatto CH3COO- Asetaatto (COO)22- Oksalaatto ==Isomeria== Kompleksiyhdisteillä on usein monta erilaista stereo- ja rakenneisomeeriä. Eri isomeerit voivat erota toisistaan esimerkiksi silmin nähtävän värin perusteella. Esimerkiksi propellimaiset yhdisteet ilmentävät aksiaalista kiraalisuutta (P,M- eli Δ,Λ-stereoisomeriaa). ===cis, trans, fac, mer -stereoisomeria=== Alla kuvissa esimerkkejä yhdestä stereoisomerian muodosta, cis, trans, fac, mer -stereoisomeriasta, jossa kloori (vihreä) määrää sijaintiensa perusteella oktaedrisen kompleksin etuliitteen. Ryhmiä tässä isomerian muodossa tulee olla kaksi erilaista ja näiden tulee sijoittua kuten kuvissa alla. fac on lyhenne sanasta fasiaalinen () ja mer meridionaalinen (). Kuva:Cis- dichlorotetraamminecobalt(III).png|cis-[CoCl2(NH3)4]+ Kuva:Trans- dichlorotetraamminecobalt(III).png|trans-[CoCl2(NH3)4]+ Kuva:Fac- trichlorotriamminecobalt(III).png|fac-[CoCl3(NH3)3] Kuva:Mer- trichlorotriamminecobalt(III).png|mer-[CoCl3(NH3)3] Tasoneliömäisissä yhdisteissä, joissa ryhmiä on kaksi, isomeerit voivat olla cis tai trans kuten alla olevissa kuvissa, joissa on esitetty sisplatiini ja transplatiini. ==Metallien akvaionit== Kompleksiyhdistettä, jossa metalli-ioniin on sitoutunut ligandina yksi tai useampi vesimolekyyli, sanotaan metallin akvaioniksi. Sellaisia esiintyy varsinkin suolojen vesiliuoksissa, mutta monissa aineissa silloinkin, kun ne ovat kiteisessä muodossa, jolloin kyseessä on kidevesi. Metallien akvaionit ovat heikkoja happoja eli niissä oleva vesiligandi voi liuoksessa luovuttaa protonin. Jos metalli-ionille, jonka varaus on +n ja vesiligandien lukumäärä m, käytetään merkintää Me(H2O)mn+, tapahtuu reaktio seuraavasti: :[Me(H2O)m]n+ \+ H2O \rightleftharpoons [MeOH(H2O)m−1](n−1)n+ \+ H3O+Tiilikainen, Virtamo, s. 105–106 Tämä reaktio tapahtuu sitä herkemmin, mitä lujemmin metalli-ioni voi sitoa veden hapen elektroneja.Tiilikainen & Virtamo, s. 105–106 Esimerkiksi raudan akvaionin Fe(H2O)63+ happovakio on pKa = 3,1, joten se on heikompi happo kuin fosforihappo, mutta vahvempi kuin esimerkiksi etikkahappo. Toisaalta sinkin akvaionin Zn(H2O)62+ happovakio on pKa = 0,7, joten se on varsin vahva happo. ==Katso myös== * Jahnin–Tellerin ilmiö * Organometalliyhdisteet ==Lähteet== Luokka:Yhdisteet