Химиялық байланыстың табиғаты. Комплексті қосылыстар

Кешенді қосылыстар,(координациялық қосылыстар)- жай химиялық қосылыстардың әрекеттесуі нәтижесінде түзілетін құрамы күрделі химиялық қосылыстар.Кешенді қосылыстарға кристаллогидраттар CuSO4*5H2O, аммиакаттар CuSO4*4NH3,т.б. күрделі қосылыстар жатады.

Кешенді қосылыстар теориясын алғаш(1893) Швецария химигі А.Вернер ұсынды және оны координациялық теория деп атады.Бұл теорияға сәйкес кешенді қосылыстарда орташа орын алып тұрған ион немесе атом кешен түзуші деп, ал оның айналасына жиналған, яғни координацияланған иондарды немесе молекулаларды лигандалар деп атайды. Кешен түзушінің айналасына координацияланған лигандалардың жалпы саны оның координациялық саны деп аталады.

Комплексті қосылыстардың ерекшелігі болып,олардағы донорлы-акцепторлы механизм арқылы түзілген координациялық байланыстың болуы. Комплексті қосылыстар ерітінді күйде болуға қабілетті, жай молекулалардан тұратын жоғары ретті  қосылыстар деп қарастыруға болады.

Комплексті қосылыстар деп лигандалармен қоршалған орталық атомның болуымен ерекшеленетін,кристалл күйде де,ерітінді түрінде де бола алатын қосылыс. Кешенді иондар зарядының қосындысына тең,бірақ мәні кері болады.Кешен түзушінің зарядын табу үшін кешенді қосылыстардың құрамына кіретін басқа иондардың барлығының зарядының алгебралық қосындысын шығарып,оған теріс мән қояды. Негізгі кешен түзушілерге хим.элементтердің периодтық жүйесінің қосымша топшаларында  орналасқан d- элементтері жатады.Маңызды лигандтарға полюстімолекулалар: H2O, NH3, CO, NO, NH2OH, т.б., аниондар.

Полюсті молекулалар кешенді қосылыстардың сыртқы сферасында аниондар немесе катиондар болуы кешен ионының заряды оң болса, сыртқы сферада катиондар орналасады.

Лигандалар.Лиганда ,комплекс түзуші орталық атом – комплексті қосылыстың орталығында орналасатын атом не ион. Көп жағдайда комплекс түзушінің қызметін бос орбитальдарымен жеткілікті үлкен оң зарядты ядросы болатын,яғни электрондардың акцепторы бола алатын бөлшектер атқарады.Бұл-ауыспалы элементтердің катиондары әдетте күшті комплекс түзуші қызметін d-элементтерінің нейтрал элементтері атқарады.  Лигандалар міндетті түрде комплекс түзушімен байланысқан және электрон жұптарының донорлары болатын молекулалар не иондар. Бұл еркін және қозғалмаған электрон жұптары болатын артық электронды жүйелер, электрондонорлар бола алады,мысалы: F,OH,H2O,CO,Cl.                                            

        Лигандалар комплекс түзушімен түзетін байланыс санына қарай моно,би және полидетантты болып бөлінеді.  Cl- сияқтылар монодентанттылар, себебі: бір ғана электрон жұбына донор болып келеді.Бидентантты лигандарға екі функционалды тобы болатын молекулалар мен иондар жатады.                                                                                                Лигандалар комплекс түзушімен түзетін байланыс санына қарай бөлінеді.Кешенді қосылыстардың атауы кейбір электробейтарап молекулалардың-лигандалардың қалыптасқан аты бойынша аталады, мысалы: H2O-аква,NH3-амин,NO- нитрозил,т.б. Егер лигандалардың саны бірнешеу болса,олардың санын грекше көрсетеді: 2-ди,3-три,т.б.

Химиялық байланыс .Комплексті қосылыстардың түзілуі орталық атом мен лиганда арасындағы донорлы-акцепторлы әсерлесуге байланысты.Әдетте электрон жұбының доноры лиганда болса,акцепторлы бос орбитальды болатын орталық атом. Бұл байланыс өте берік және комплекстің кезінде үзілмейді,оны координациялық байланыс деп атайды.

Кешенді қосылыстарда σ-байланыстарымын қатар донорлы – акцепторлы механизм бойынша π-байланыстар түзіледі.Мұндағы донор өзінің d-электрондарының лигандаға беруші металл ионы, ал акцептор-энергетикалық тиімді вакантты орбитальдары болатын лигандалар.Бұл байланыста дативті деп атайды.