조정 화합물의 중요성

배위 화합물은 중성 분자 또는 음이온이 좌표 공유 결합에 의해 중심 금속 원자 (또는 이온)로 제한되는 루이스 산-염기 반응의 유도이다. 배위 화합물과 복합체는 별개의 화학 종입니다. 이들의 특성과 작용은 금속 원자/이온 및 리간드가 구성된 리간드와 다릅니다. 따라서, 배위 화합물은 또한 배위 복합체로 지칭된다. 중앙 원자로 제한되는 이러한 분자 또는 이온은 리간드 (복합제라고도 함)로 알려져 있습니다.

수많은 배위 화합물은 금속 복합체로 도입되는 중심 원자로 금속 요소로 구성됩니다. 또한 그러한 복합체의 중앙 원자가 조정 센터라고 말할 수 있습니다.

조정 화합물의 중요한 역할

질적 분석

• 질적 분석 방법 및 복잡한 형성 방법 대부분의 무기 이온을 식별하고 분리하는 데 중요한 역할을합니다.

• 구리 황산염 용액이 수성 암모니아와 혼합 될 때 깊은 푸른 수용성 복합체가 형성됩니다. 이러한 반응은 소금에서 천공 이온을 감지하는 데 사용됩니다.

• 금속 추출

• 모든 사람들은 광합성이 엽록소 안료의 존재에 의해 가능하다는 것을 알고 있습니다. 이 유형의 안료는 마그네슘의 배위 화합물입니다.

• 인간 생물학적 시스템에서 수많은 조정 화합물이 필수 역할을합니다. 

• 혈액의 붉은 색소는 산소 담체의 역할을 수행하는 철분의 조정 화합물입니다.

• 생물학적 과정을 조절하는 수많은 효소는 금속 복합체입니다. 

• 산업 공정

• 에텐의 중합에서, 테트라 클로라이드와 트리 에틸 알루미늄 티타늄의 조합 인 Ziegler-Natta 촉매는 이용됩니다.

조정 화합물의 특성 :

조정 화합물의 일부 특성은 아래에 설명되어 있습니다

• 전이 요소에 의해 형성된 배위 화합물은 전자 전이에서 빛을 소비하는 짝을 이루지 않은 전자로 인해 채색됩니다. 

• 조정 센터는 금속이지만, 상호 관련된 배위 복합체는 짝을 이루지 않은 전자로 인해 자기입니다.

• 조정 화합물은 다양한 화학적 반응성을 나타냅니다. 따라서 내부 스피어 및 외부 스피어 전자 전달의 일부가 될 수 있습니다.

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• 특정 리간드로 구성된 복잡한 화합물은 촉매 또는 화학적 방식으로 분자의 전환을 도울 수 있습니다.

배위 이성질체 화합물

둘 이상의 화학적 공식을 갖는 화합물이지만 다른 원자 배열을 이성질체라고합니다.

조정 화합물의 이성질체는 두 부분으로 더 나뉩니다 :입체 이성질체 및 구조 이성질체.

• 스테레오 이성질체

입체 이성질체는 동일한 원자와 정확한 결합 세트를 가지지 만 이들 결합의 상대적 배향에서는 다릅니다. 이것들은 광학 및 기하학적 이성질체의 두 부분으로 더 나뉩니다.

• 광학 이성질체

이성질체는 비 감염성 미러 이미지를 형성하는 이성질체를 서로의 광학 이성질체 또는 거울상 이성질체라고하며, 이들은 비 감독 구조가 비대칭 인 것으로 알려져있다. 광학 이성질체는 두 가지 유형입니다.

1. 평면 분극 조명을 시계 방향으로 회전시키는 이성질체는 덱스 트로 또는‘d’또는‘+’이성질체입니다.

2. 평면 분극 조명을 반 시계 방향으로 회전시키는 이성질체는 레보 이성질체 또는‘L’또는‘-’이성질체입니다.

예는 아미노산 알라닌입니다. … 그러므로 알라닌은 한 쌍의 광학 이성질체로 존재합니다.

• 기하학적 이성질체

이 유형의 이성질체는 리간드의 다른 가능한 기하학적 배열로 인해 이종 복합체에서 관찰됩니다.

이러한 유형의 동작은 4 및 6에 해당하는 조정 수를 갖는 조정 화합물에서 발견됩니다.

예 :[pt (NH3) 2CL2]는 CIS 및 트랜스 기하학적 이성질체를 갖는 배위 번호 4를 갖는다. 

• 구조 이성질체

이들은 동일한 숫자와 종류의 원자로 구성된 둘 이상의 화합물이지만 기하학적 배열에서 다른 중요성으로 구성됩니다. 이것들은 네 부분으로 나뉘어져 있습니다 :

• 연결 이성질체

이러한 유형의 이성질체는 야심부 리간드를 갖는 조정 화합물에 의해 나타납니다.

연결 이성질체의 예는 바이올렛 색상 [(NH3) 5CO-SCN] 2+ 및 오렌지색 [(NH3) 5CO-NCS] 2+

• 조정 이성질체

이러한 유형의 이성질체에서, 배위 화합물에서 상이한 금속 이온의 양이온 성 및 음이온 성 엔티티 사이의 리간드의 변화가 발생한다.

배위 이성질체의 쌍의 예는 :

[Co (nh₃) ₆³⁺] [cr (cn) ₆³⁻] 및 [cr (nh₃) ₆³⁺] [Co (cn) ₄³⁻.]

• 이온화 이성질체

이러한 이성질체는 복잡한 소금, 잠재적 리간드가 리간드를 대체 할 때 도착합니다.

이온화 이성질체의 한 예는 [Co (NH3) 5SO4] BR 및 [CO (NH3) 5BR] SO4.

• 솔 베이트 이성질체

이러한 유형의 이성질체는 화합물이 다른 이온화 이성질체의 특별한 경우이며, 금속 이온에 정확하게 제한 된 용매 분자의 수에 대해 계산됩니다. 

예를 들어 [cr (h2o) 6] cl3 및 [crcl (h2o) 5] cl2h2o

• 리간드 이성질체

배위 복합체의 이들 구조 이성질체는 상이한 이성질체 구조를 채택하는 리간드로부터 도착한다. 

1,2- 디아 미노 프로판 및 1,3- 디아 미노 프로판이 예입니다.

베르너의 조정 화합물 이론

1898 년 Alfred Werner는 Werner의 이론을 조정 화합물의 구조를 설명했습니다. 

Werner의 이론의 가정

Werner의 이론에 따르면

첫째, 금속에는 1 차 및 2 차 원자가라는 두 가지 유형의 밸런스가 있습니다. 

모든 금속 원자는 1 차 및 보조 밸런스를 모두 만족시키는 경향이 있습니다.

• 1 차 밸런스는 전환 가능하며 음의 이온에 의해 충족됩니다.

• 보조 밸런스는 이온이 불가능하며 음의 이온에 의해 만족할 수 있습니다.

• 이온은 금속에 대한 2 차 밸런스에 의해 경계를 둔 이온이 다른 조정 수에 해당하는 특징적인 공간 배열을 나타냅니다.

1 차 및 2 차 밸런스의 차이

1 차 밸런스

• 1 차 밸런스는 전환 가능합니다.

• 이것은 하전 된 이온에 의해 충족됩니다.

• 이것은 단지의 구조에 도움이되지 않습니다.

• 2 차 원자가로 기능 할 수 없습니다.

2 차 밸런스

• 2 차 밸런스는 불가능합니다.

• 이것은 리간드에 의해 만족됩니다.

• 이것은 단지의 구조에 도움이됩니다.

• 기본 원자가 역할을 할 수도 있습니다. 

Werner의 이론의 한계

• Werner의 이론은 배위 화합물의 자기, 색 및 광학적 특성을 설명하지 못합니다. 

• Werner의 이론은 모든 요소가 조정 화합물을 형성하지 않는 이유를 설명 할 수 없습니다.

• Werner의 접근 방식은 조정 화합물에서 결합의 방향성 특성을 설명하지 못합니다.

• Werner의 이론은 단지의 안정성을 설명하지 않습니다.

• Werner의 이론은 단지의 본질을 설명 할 수 없습니다.

결론

배위 화합물은 수많은 산업 공정의 촉매로 사용되며 분석 화학 내에서 질적/정량적 화학 분석에 여러 가지 응용이 있습니다. 조정 화합물은 생물학적 시스템, 야금 및 의학을 포함한 수많은 분야에서 필수적인 역할을합니다.

모든 원자는 1 차 및 보조 밸런스를 모두 만족시키는 경향이 있습니다. 따라서, 2 차 밸런스를 만족시키는 리간드는 항상 우주의 고정 위치로 향하여 복합체에 단단한 기하학을 제공하지만 1 차 밸런스는 비 방향입니다.