Комплекс қосындылар және қос тұздар

Комплекс қосындылар және қос тұздар. Біз жоғарыда көбінесе екі элементтен тұратың (бинар) қосындыларды талдадық . Енді онан көрі күрделірек — комплекс қосындыларды қарастырайық . Химиядан белгілі комплекс аниондар минералдар арасында да көп кездеседі. Комплекс аниондарда көп валентті кішкене катиондардың айналасын коршаған аз валентті аниондар болады. Мысалға мынадай комплекс аниондарды алайық : [S04 ] 2 - , [СОз] 2 - , [N03] 1- , [Р04 ] 3- . Мұндағы көп валентті кішкене катиондар — S 6+ , C 4+ , N 5+ , Р 5+ , оларды қоршаған үлкен анион — О 2- Кристалдық решеткаларда комплекс аниондар бір тұтас қалпында аниондық түйіндерде орналасады. Комплекстегі иондардың өз ара байланысы комплекстен сыртқары иондар арасындағы байланыстан гөрі берік болады. Өйткені комплекс құрған иондардың радиусы қысқара түседі. Комплекстегі ион аралығының қысқару себебі иондардың күшті поляризация әрекетінен боладьі. Сондықтан комплекс байланысының беріктігі әрқашанда бірден жоғары болады. Байланыс беріктігін табу үшін заряд санын координация санына бөледі. Мысалы, жоғарыдағы С03 комплексте кеміртектің заряд саны +4, координация саны 3. Демек, мұндағы көміртек пен оттек арасындағы байланыс беріктігі 4/3 болады. Осы комплекс анион (СОз) мен Са кальцит минералын түзеді. Мұндағы комплекстен тысқары кальций (Са) мен оттек (О) арасындағы байланыс беріктігі онан төрт есе кем, яғни кальций заряды 2, координация саны 6 болғандықтан, ол 2/6 = 1/3 тең болады. Жай иондардан гөрі комплекс иондардың радиустары едәуір үлкен. Комплекс иондарымен қатар минералдар арасында қос тұздар да кеп кездеседі. Жеке екі тұздың қосылуынан пайда болған минералдарды қос тұз минералы дейді. Бұрынғы комплексті қосынды деп жүрген бірсыпыра минералдарды қазір қос тұзды минерал дейтін болды. Қос тұздың пайда болуын Д. И. Менделеев былай түсіндіреді: екі тұздың бірі — қышқыл тұз, екіншісі — негізді тұз болады. Қос тұздың жаратылысы оның ішіндегі металдардың (катиондардың) негізділік (сілтілік) қасиеттері мен аниондардың қышқылдық қасиеттеріне байланысты. Катиондардың сілтілігі (негізділігі) мен аниондардың қышқылдығын айыратын -өлшем жоғарыда айтылған ВЭК. ВЭК неғұрлым аз болса, металдың сілтілігі және анионның қышқылдығы соғұрлым күшті болмақ. Өте күшті металдарда ВЭК бір бүтінге толмайды. Оған жататындар: церий (0,30), рубидий (0,33), калий (0,36), натрий (0,45), литий (0,55), күміс (0,60), барий (0,67), мыс (0,70), стронций (0,78), кальций (0,87), қорғасын (0,87). Орташа металдарда ВЭК бірден азғана артық болады. Оған жататындар: марганец (1,00), магний (1,05), темір — екі валентті (1,06), кобальт (1,07), никель (1,09). Әлсіз металдарда ВЭК бір жарымның маңында болады. Оған жататындар: бериллий (1,33), титан (1,55), скандий (1,55), хром (1,58), алюминий (1,65), темір — үш валентті (1,77) т. б. Аниондардың қышқылдық өлшемінен бірнеше мысалдар келтірейік. Өте күшті қышқылды аниондарда ВЭК 0,10—0,20 шамасында. Оған жататындар: иод (J) және оның тотығы (J03) (0,18,0,14), марганец тотығы (Мn04) (0,16), азот тотығы (N03) (0,19) т. б. ВЭК мөлшері 0,21—0,25 болса, ол күшті аниондар болғаны. Оған мысал: бром (Вг) (0,21), циан (CN) (0,23), хлор (С1) (0,25) т. б. Орташа аниондарда ВЭК 0,35 шамасында. Мысалы, гидроксил (ОН) (0,37), күкірт тотығы (S04 ) (0,34), хром тотығы (Сr04 ) (0,33), фтор (Ғ) (0,37). Әлсіз аниондарда ВЭК 0,40 және онан жоғары болады. Мысалы, көмір қышқыл комплекс С03 (0,39), фосфор комплексы P04 (0,50), бор комплексы В03 (0,56), кремний комплексы SiO4 (0,69), темір комплөксы Ғе04 (0,78), алюминий комплексы А104 (0,80). Осы айтылғандарды түсіну үшін қос тұздарға мысал келтірейік. Қышқылдық радикалы бірдей екі металдың қос тұзының мысалы — доломит — CaMg(C03 )2. Мұнда кальций өте күшті металл катарына, магний орташа металл қатарына жатады. Қышқылдық радикалы екі түрлі қос тұзға мысал ретінде каинитті аламыз: MgS04 • KC1 • З Н20 . Мұнда да калий өте күшті металл, сонысына сәйкес оның қышқылдық радикалы хлор да күшті анион. Магний орташа металл, оның қышқылдық радикалы да (S04 ) орташа комплекс анион. Дереккөздер