Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


A komplexek geometriai felépítése és izomériája

Adott koordinációs számhoz a fémion elektronszerkezete által meghatározott geometriai felépítés tartozik. Kettes koordinációs szám esetén a komplex szerkezete lineáris. Négyes koordinációs számú fémkomplexekben tetraéderes vagy síkban négyzetes az elrendeződés. Hatos koordinációban oktaéderes, ritkán trigonális prizmás. Az ötös koordináció viszonylag ritka (113. ábra).
 
113. ábra. A komplexek geometriai felépítése. Az ábrán M a központi fémiont, míg L a ligandumokat jelöli; zárójelben a koordinációs számot adtuk meg
 
A biológiailag fontos fémkomplexekben ezek a szimmetriák torzulnak, mivel a ligandumként szereplőfehérjemolekula oldalláncai (kötőhelyei) sztérikus okok miatt nem tudják a geometriailag szabályos elrendeződést kialakítani, másrészt eltérő erősséggel kapcsolódnak a fémionhoz.
A komplexek izomériája két alapvető típusba sorolható. A szerkezeti izomerek a kapcsolódó atomok sorrendjében különböznek, a sztereoizomerek pedig a térbeli elrendeződésben.
A szerkezeti izoméria legegyszerűbb típusa az ionizációs izoméria. Az azonos tapasztalati képletű komplex vizes oldatában különböző ionok képződnek. Példa erre a következő két vegyület: [Co(NH3)5SO4]CI, valamint [Co(NH3)5Cl]SO4. Az előbbi vegyület vizes oldatában kimutatható a kloridion (pl. ezüstionnal csapadékot ad), de a szulfátion nem ad csapadékot báriumionnal. A másik komplex éppen ellentétes módon viselkedik.
A hidrátizoméria is szerkezeti izoméria, amikor a vízmolekula koordinációs helyzete változik meg. Például a króm(III)ion komplexeinek
 
[Cr(H2O)6]Cl3
[Cr(H2O)5Cl]Cl2 · H2O
[Cr(H2O)4Cl2]Cl · 2 H2O
ibolya
világoszöld
sötétzöld
 
színe jellegzetes módon változik meg. Az ibolyaszínű komplexben mindegyik vízmolekula ligandumként helyezkedik el a Cr3+ első koordinációs szférájában. A két másik komplexben 1 vagy 2 molekula víz már hidrátként, kristályvízként található a második koordinációs szférában. Az ilyen típusú izoméria jól megkülönböztethető vezetőképesség-mérés alapján is.
A sztereoizoméria egyik alapvető formája a cisz-transz izoméria, amely például a négyes koordinációs számú komplexek síkban négyzetes geometriájú formáinál fordul elő két-két azonos ligandum kapcsolódása esetén (114. ábra).
 
114. ábra. Cisz-transz izoméria a síkban négyzetes [diammin-dikloro-platina(II)] komplexben
 
A hatos koordinációjú komplexek egyes típusaira jellemző az optikai izoméria. A molekulák optikai aktivitása itt is az aszimmetrikus szerkezettel függ össze, noha ezek a vegyületek nem tartalmaznak aszimmetriás szénatomot. A két izomer egymás tükörképe és nem hozható fedésbe egymással. Jellegzetes példa a [Co(en)3]3+ komplex ion két enantiomer szerkezete (115. ábra).
 
115. ábra. A [trisz(etilén-diamin)-kobalt-(III)]-ion optikailag aktív izomerjei. Az etilén-diamin kétfogú ligandumok sematikus szerkezetét tüntettük fel, kiemelve az elektronpárdonor nitrogénatomokat
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave