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 pääte lisätään alkuaineen latinankieliseen nimeen esimerkiksi kullan tapauksessa yhdiste on auraatti ja hopean tapauksessa argentaatti.

Ligandien nimiä

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 (eng. facial) ja mer meridionaalinen (eng. meridional).

Tasoneliömäisissä yhdisteissä, joissa ryhmiä on kaksi, isomeerit voivat olla cis tai trans kuten kuvissa alla, 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  [MeOH(H2O)m−1](n−1)n+ + H3O+

Tämä reaktio tapahtuu sitä herkemmin, mitä lujemmin metalli-ioni voi sitoa veden hapen elektroneja. 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

Yhdisteet