Kompleksi (kemia)

Kompleksiyhdisteillä (myös koordinaatiokompleksi) tarkoitetaan molekyylejä, jotka ovat muodostuneita keskusatomista tai -ionista ja sitä ympäröivistä ioneista, molekyyleistä tai atomeista. Kompleksi voi olla varaukseltaan neutraali, positiivinen ioni eli kationinen tai negatiivinen ioni eli anioninen.

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 ().

Tasoneliömäisissä yhdisteissä, joissa ryhmiä on kaksi, isomeerit voivat olla cis- tai trans-muotoina, kuten alla olevissa kuvissa, joissa on esitetty sisplatiini ja transplatiini.

Tiedosto:Cisplatin and transplatin.svg

 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 

Luokka:Yhdisteet