یون کمپلکس / ترکیبات کوئوردیناسیون

یون‌های کمپلکس، یون‌های چند اتمی هستند که از یک اتم فلزی واقع در مرکز ترکیب و چند یون کوچک‌تر متصل در اطراف اتم مرکزیکه لیگاند نامیده می شوند، تشکیل شده اند. نظریه‌ی برونستد- لوری نمی‌تواند چنین واکنشی را آن‌طور که نظریه‌ی اسید و باز لوئیس پیش‌بینی می‌کند، توضیح دهد. باز لوئیس اغلب لیگاند یک ترکیب کوئوردیناسیون است و در این ترکیب، فلز به صورت اسید لوئیس رفتار می‌کند، مانند:

Al ³⁺+ 6 H₂O <---> [Al(H₂O)₆]⁺³

یون آلومینیوم، کاتیون فلزی با ظرفیت پر نشده است و نقش اسید لوئیس را ایفا می‌کند. آب، جفت الکترون تنها دارد و آنیون است؛ بنابراین نقش باز لوئیس را دارد.

اسید لوئیس، همواره الکترون‌های باز لوئیس را که تمایل دارد الکترون‌های خود را بدهد، می‌پذیرد.

یک مورد جالب و مهم دیگر که نظریه‌ی اسید و باز لوئیس می‌تواند توضیح دهد، ترکیب حاصل از واکنش آمونیاک با Zn⁺² است:

به طور مشابه، یون روی، اسید لوئیس و NH₃ باز لوئیس است. حال توجه کنید که این موردی است که نظریه‌ی اسید و باز برونستد - لوری نمی‌تواند توضیح دهد چگونه این واکنش بدون این‌که شامل یون‌های H⁺  و OH^-  باشد، اتفاق می‌افتد. بنابراین، نظریه‌ی اسید و باز لوئیس به ما اجازه می‌دهد تا تشکیل دیگر گونه‌های مواد و یون‌های کمپلکس را توجیه کنیم که شامل یون‌های هیدرونیوم (H⁺ ) و هیدروکسید (OH^- ) نباشند.

نبودH⁺  و OH-  در بسیاری از یون‌های کمپلکس می‌تواند درک این مطلب را که کدام نوع از مواد، اسید و کدام نوع، باز هستند را سخت تر کند.

آمفوتریسم یا دوخصلتی بودن مواد:

اسیدها و بازها دو دسته‌ی متمایز از مواد هستند اما موادی نیز وجود دارند که می‌توانند هم اسید و هم باز باشند. آب نیز چنین خصلتی دارد. این خاصیت آب، باعث آمفوتر بودن مولکول آن می‌شود؛ آب می‌تواند با دادن پروتون خود به یک ماده‌ی بازی، خاصیت اسیدی داشته باشد و با این از دست دادن H⁺  ، به اسید مزدوج خود  (OH^- ) تبدیل شود. از طرفی دیگر، آب می‌تواند با پذیرفتن یک پروتون از یک اسید، نقش بازی داشته باشد و باز مزدوج خودش (H3O⁺ ) باشد.

آب نقش بازی دارد
آب نقش اسیدی دارد

باید توجه داشته باشید که درجه‌ی عملکرد یک مولکول به عنوان آمفوتر، بستگی به محیط قرار گرفتن مولکول دارد. یعنی آب در محیط اسیدی، نمی‌تواند در نقش اسید باشد و در محیط بازی نمی‌تواند در نقش باز باشد. بنابراین محیطی که مولکول در آن قرار دارد، بر خواص مولکول تأثیر می‌گذارد. مولکول‌های دیگری نیز مانند آب، هم دارای خاصیت اسیدی و هم بازی هستند؛ مانند:

Al(OH)3 + 3H⁺ --> Al³⁺ + 3H2O           نقش باز دارد:Al(OH)₃

Al(OH)₃ + OH^- --> Al(OH)^4-                نقش اسید دارد: Al(OH)₃

مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه و تنظیم: خدیجه آلچالانلو