2* 10. Кешенді қосылыстар изомериялық құрылысын талдаңыз

Изомерия құбылысы органикалық заттармен танысқаннан бері таныс ұғым. Ол кешенді қосылыстар химиясында да кең таралған. Құрамы бірдей бірақ құрылысы мен қасиеттері әртүрлі кешенді қосылыстар көптеп кездеседі. Оларды өзара ерекшелігіне байланысты жіктейді.

Гидраттық изомерия. Гидраттық изомерияда кешеннің құрамындағы су молекулалары түрліше орналасады. Мысалы, үш валентті хромның аквокешендері үштүрлі түр өзгеріске ие болады. Олардың бірінен – бірінің түсінде және ерітіндідегі электрөткізгіштігінде айырмашылығы айқын байқалады.

Бұлардың химиялық формуласының ішкі сферадағы су молекулаларының лигандтар санының өзгеруі айқын көрінеді. Олар сыртқы сферадағы хлор иондарымен орындарын алмастырып тұр. Мұны осы изомериялардың судағы ерітіндісіне күміс иондарын Ag⁺ қосқанда түзілетін тұнбаның массасы бастапқымен салыстырғанда 2 немесе 3 есе азаятыны арқылы да есептеп табуға болады.

Үш ерітіндінің электрөткізгіштігінен сыртқы сферада иондардың санының секірмелі азайғандығын көрсетеді. Мұндай жағдай кобальттың бромидінде де байқалады.

Иондардың изомериясы. Иондану изомерлерінің бірінен – бірінің айырмашылығы кешенді қосылыстар суда ерігенде әртүрлі иондарға диссоциациялануынан көрінеді. Бұл белгілі дәрежеде гидраттық изомерияға ұқсас келеді. Рас, онда су молекуласы әртүрлі функция атқарса, иондану изомериясында ондай қабілет иондарға тән. Мысалы, жалпы құрамы CoBrSO₄ х 5H₂O болатын қосылыстын 2 изомері бар:

қызыл – күлгін күлгін

Изомерлердің кешенді бөлігіндегі екі анион SO₄^2- және Br сыртқы және ішкі сферада түрліше орналасатынын олардың тұнбасы бойынша да айыруға болады. Біріншісінде ақ түсті тұнба – барий сульфаты бөлінсе, екіншісінде бром ионы тұнбаға түспейді. Иондану изомерлерінің бұл түрі катионды типті кешенді қосылыстарға да тән. Олардың саны аз емес. Мысалы,

Байланыс изомериясы. Мұндай изомерлер кешентүзушіге лигандтар бірнеше тәсілдер арқылы байланысқанда түзіледі. Әдетте, мұндай лигандтар монодентатты әрі екіжақтыамбидентатты болып келеді. Мысалы, нитрит ионы NO₂^- азот және оттек атомдарының маңына шоғырлана алады. Ал тиоционат ион SCN азот және күкірт атомдарымен байланысады.

Байланыс изомериясын кобальт нитрокешенінен көруге болады:

сары ашық қоңыр

Екі изомердің ішкі сферасындағы екі анионның құрылымы екі түрлі болатындықтын екі түрліше қосылыстар түзіп отыр.

Осыған орай кешенді қосылыстың табиғаты өзгеріп біріншісі нитроқосылыстарға R-NO₂ сәйкес келсе, екіншісі нитритті қосылыстарға R-O-N=O айналады.

Бертінге дейін әдебиетте байланыстық изомерлік жұптар тек нитроқосылыстарға тән деп келгенімен оған ұқсас R-SCN және R-NCS кешендер көпке танымал болып кетті.

Шоғырлану изомериясы. Шоғырлану изомерлері полиядролы кешенді қосылыстарға тән. Олардың құрылымындағы катиондық және аниондық кешенді иондардағы лигандтар әртүрліше орналасады. Мысалы

Шоғырлану изомериясының құрылысы оларды алу әдістері арқылы дәлелденеді:

Шоғырлану полимериясы. Шоғырлану (координациялану) изомериясының құрылысы шоғырлану полимериясымен тығыз байланысты. Олардың бірінен бірінің айырмашылығы кешентүзушінің жанына шоғырланған лигандтардың таралуымен бірге молекулалық массаларында өзгешеліктің болуында. Мысалы, қарапайым құрамы болатын кешенді полимерлер 4 түрлі пішінді иеленеді;

[Pt(

Шоғырлану полимерлері хром, родий және кейбір элементтердің кешенді қосылыстарына да тән.

Геометриялық изомерия. Координациялық теорияның авторы А. Вернердің айтуынша геометриялық изомерия кезентүзушімен байланысына тән лигандтардың кеңістікке әртүрлі орналасуы олардың санына тәуелді. Мысалы, орталық атом кешентүзушінің шоғырлану саны 4- ке тең болса, оның кеңістіктегі орналасуы квадрат, тетраэдр және пирамида пішінді бола алады. Егер лигандтың біреуі өзгеше AB₃Eтипті болса, оның кеңістіктегі пішіні біреуі ғана бола алады. Ал лигандтар екі түрлі AB₂E₂ типті болып келсе квадрат пішіндесизомерлер цис-және транс- типті екі пішінге ие бола алады.мысаалы [Pt(NH₃)₂Cl₂] бүтіндей ішкі сферадан тұратын шаршы кешеннің цис- изомері мен транс- изомерін алсақ:

цис – изомер транс - изомер

Сары түсті цис- изомердің аттас лигандтары шаршының көрші төбелерінде, ал ашық сары түсті транс- изомердің лигандтары қарама – қарсы төбелерінде орналасады.