م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
• ﺗﺷﺎﺑﻪ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕCoordination isomerism - :
ﻋﻧﺩﻣﺎ ﻳﻛﻭﻥ ﻛﻝ ﻣﻥ ﺍﻷﻳﻭﻥ ﺍﻟﺳﺎﻟﺏ ﻭ ﺍﻟﻣﻭﺟﺏ ﻓﻲ ﻣﺭﻛﺏ ﺃﻳﻭﻧﻲ ﺃﻳﻭﻧﺎ ﻣﻌﻘﺩﺍ ،ﻳﻣﻛﻥ ﻷﻱ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩ ﺃﻥ
ﻳﺭﺗﺑﻁ ﺑﺫﺭﺓ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﻓﻲ ﺍﻷﻳﻭﻥ ﺍﻟﺳﺎﻟﺏ ﺃﻭ ﻓﻲ ﺍﻷﻳﻭﻥ ﺍﻟﻣﻭﺟﺏ ،ﻭ ﺑﺫﻟﻙ ﺗﻭﺟﺩ ﻟﻠﻣﺭﻛﺏ ﺫﻱ ﺍﻟﺻﻳﻐﺔ
ﺍﻟﻭﺍﺣﺩﺓ ﻋﺩﺓ ﺍﺣﺗﻣﺎﻻﺕ ﻳﻁﻠﻕ ﻋﻠﻳﻬﺎ ﺃﺷﺑﺎﻩ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ ،ﻣﺛﺎﻝ:
[Cr(NH3)6] [Co(C2O4)3] ، [Co(NH3)6] [Cr(C2O4)3]
• ﺍﻟﺗﺷﺎﺑﻪ ﺍﻟﺑﺻﺭﻱoptical isomerism :
ﺍﻛﺗﺷﻔﺕ ﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﺗﺷﺎﺑﻪ ﺍﻟﺑﺻﺭﻱ ﻷﻭﻝ ﻣﺭﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﻌﺿﻭﻳﺔ ﻋﻧﺩﻣﺎ ﺗﻛﻭﻥ ﺫﺭﺓ ﺍﻟﻛﺭﺑﻭﻥ
ﻣﺭﺗﺑﻁﺔ ﺑﺄﺭﺑﻊ ﻣﺟﺎﻣﻳﻊ ﻣﺧﺗﻠﻔﺔ.
ﻭ ﺛﺑﺕ ﺗﻭﺍﺟﺩﻩ ﻓﻲ ﺍﻟﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﺍﻟﻼﻋﺿﻭﻳﺔ ﺃﻳﺿﺎ .ﻭ ﻳﻅﻬﺭ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﻋﺩﻡ ﺗﻣﺎﺛﻝ ﺍﻟﺟﺯﻱء ،ﻓﺈﻧﻪ ﻻ ﻳﻣﻛﻥ ﺗﻁﺎﺑﻘﻪ ﻋﻠﻰ
ﺻﻭﺭﺗﻪ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺭﺁﺓ ،ﻧﻅﺭﺍ ﻟﻌﺩﻡ ﺍﺣﺗﻭﺍﺋﻪ ﻋﻠﻰ ﻣﺭﻛﺯ ﺗﻣﺎﺛﻝ ﻭ ﻟﻳﺱ ﻟﻪ ﻣﺳﺗﻭﻯ ﺃﻭ ﻣﺣﻭﺭ ﺗﻣﺎﺛﻝ .ﻓﺎﻟﺷﺑﻳﻬﺎﻥ ﺍﻟﺑﺻﺭﻳﺎﻥ
ﻳﺧﺗﻠﻔﻭﺍ ﻓﻲ ﺍﻟﺧﻭﺍﺹ ﺍﻟﻔﻳﺯﻳﺎﺋﻳﺔ ﻭ ﻓﻲ ﺍﻷﻁﻳﺎﻑ ﻓﻘﻁ .ﻭ ﺗﺳﻣﻰ ﺍﻟﺻﻭﺭﺗﺎﻥ ﻭ ﺍﻟﻠﺗﺎﻥ ﻟﻬﻣﺎ ﺍﻟﺗﻣﺎﺛﻝ ﻧﻔﺳﻪ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﻅﻬﺭ
ﺑﻭﺍﺳﻁﺔ ﺍﻟﻳﺩ ﺍﻟﻳﻣﻧﻰ ﻭ ﺍﻟﻳﺳﺭﻯ ﺑﺯﻭﺝ ﺍﻳﻧﺎﻧﺗﻭﻣﻭﺭﻭﻓﻲ Enantimorphicﻭ ﺍﻟﺻﻭﺭﺗﺎﻥ ﻣﺗﺷﺎﻛﻠﺗﺎﻥ ﺿﻭﺋﻳﺗﺎﻥ.
ﻭ ﻫﻭ ﻋﺑﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﺟﺯﻳﺋﻳﺗﻳﻥ ﺃﺣﺩﺍﻫﻣﺎ ﺻﻭﺭﺓ ﻣﺭﺁﺓ ﻟﻠﺛﺎﻧﻳﺔ ﻭ ﻻ ﺗﻧﻁﺑﻕ ﺍﻟﻭﺍﺣﺩﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻷﺧﺭﻯ .ﻭ ﻧﻅﺭﺍ ﻟﻌﺩﻡ ﺗﻁﺎﺑﻘﻬﻣﺎ
ﻓﻬﻣﺎ ﻏﻳﺭ ﻣﺗﻣﺎﺛﻠﺗﻳﻥ ﺭﻏﻡ ﻛﻭﻥ ﺃﻁﻭﺍﻝ ﺟﻣﻳﻊ ﺍﻟﺭﻭﺍﺑﻁ ﻭ ﻣﻘﺎﺩﻳﺭ ﺟﻣﻳﻊ ﺍﻟﺯﻭﺍﻳﺎ ﻓﻲ ﺃﺣﺩﻫﻣﺎ ﻣﻁﺎﺑﻘﺎ ﻟﻣﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺛﺎﻧﻳﺔ .ﻳﺩﺧﻼﻥ
ﻓﻲ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻳﺔ ﺑﺄﺳﻠﻭﺏ ﻭﺍﺣﺩ ﻭ ﻳﺧﺗﻠﻔﺎﻥ ﻓﻘﻁ ﻓﻲ ﺍﺗﺟﺎﻩ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﻣﺳﺗﻭﻯ ﺍﻟﺿﻭء ﺍﻟﻣﺳﺗﻘﻁﺏ ﺣﻳﺙ ﺗﺩﻳﺭ ﺃﺣﺩﻫﻣﺎ
ﺍﻟﻣﺳﺗﻭﻯ ﺑﺎﺗﺟﺎﻩ ﺍﻟﻳﻣﻳﻥ ﺑﻣﻘﺩﺍﺭ ﻣﻌﻳﻥ ﻭ ﺍﻟﺛﺎﻧﻳﺔ ﺗﺩﻳﺭ ﺍﻟﻣﺳﺗﻭﻯ ﺑﻧﻔﺱ ﺍﻟﻣﻘﺩﺍﺭ ﻭ ﻟﻛﻥ ﺑﺎﺗﺟﺎﻩ ﺍﻟﻳﺳﺎﺭ ،ﻭ ﻳﻁﻠﻕ ﻋﻠﻰ ﺍﻷﻭﻝ
ﺍﺳﻡ ﺍﻟﺷﺑﻳﻪ ﺍﻟﻳﻣﻳﻧﻲ (d) dextroﻭ ﺍﻟﺛﺎﻧﻲ ﺍﺳﻡ ﺍﻟﺷﺑﻳﻪ ﺍﻟﻳﺳﺎﺭﻱ . (l) leavo
ﻳﻅﻬﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ [Co(en)2Cl2]+ﺇﺷﻛﺎﻝ ) ،(cis – transﻭ ﻳﻛﻭﻥ ﺍﻟﻧﻭﻉ ﺗﺭﺍﻧﺱ ﻏﻳﺭ ﻧﺷﻁ ﺿﻭﺋﻳﺎ ﻷﻧﻪ ﺟﺯﺉ ﻣﺗﻣﺎﺛﻝ ،ﻭ
ﻳﻛﻭﻥ ﺍﻟﻧﻭﻉ ) (cisﻧﺷﻁ ﺿﻭﺋﻳﺎ ﻭ ﻳﺗﻭﺍﺟﺩ ﻓﻲ ﺻﻭﺭﺓ ) (d,lﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺷﻛﻝ ﺍﻟﺗﺎﻟﻲ:
Cl Cl Cl en
Cl Cl Cl
en en
en
en en
)(I) cis-structure (d Trans-structure
51
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺗﺣﺿﻳﺭ ﻭﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺓ:
Prepration and reaction of Coordination Compounds
-ﻟﻘﺩ ﺍﺳﺗﺧﺩﻣﺕ ﻁﺭﻕ ﻋﺩﻳﺩﺓ ﻭ ﻣﺧﺗﻠﻔﺔ ﻓﻲ ﺗﺣﺿﻳﺭ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻘﻳﺔ.ﻭ ﻧﻅﺭﺍ ﻵﻥ ﺍﻟﻣﺎء ﻳﺳﺗﺧﺩﻡ ﻓﻲ ﺣﺎﻻﺕ ﻋﺩﻳﺩﺓ
ﻣﺫﻳﺑﺎ ﻟﺗﺣﺿﻳﺭ ﺗﻠﻙ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ،ﻭ ﺑﻣﺎ ﺃﻥ ﺃﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﺍﻟﻣﻭﺟﺑﺔ ﻳﻣﻛﻧﻬﺎ ﺃﻥ ﺗﻛﻭﻥ ﺁﺻﺭﺓ ﺗﻧﺎﺳﻘﻳﺔ ﻣﻊ ﺟﺯﻳﺋﺎﺕ
ﺍﻟﻣﺎء .ﻟﺫﺍ ﻓﺈﻥ ﺍﻷﻳﻭﻥ ﺍﻟﻣﻭﺟﺏ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺫﻳﺏ ) ﺍﻟﻣﺎء( ﻳﻛﻭﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺍﻗﻊ ﺃﻳﻭﻧﺎ ﻣﻌﻘﺩﺍ ﻭ ﻳﺷﺎﺭ ﺇﻟﻳﻪ ﺑﺎﻷﻳﻭﻥ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ
[M(H2O)x]n+ﻭ ﻳﻌﺗﺑﺭ ﺃﻳﻭﻥ ﺳﺩﺍﺳﻲ ﺍﻟﻣﺎﺋﻳﺎﺕ [M(H2O)6]n+ﻫﻭ ﺍﻷﻣﻳﻥ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﺍﻟﺷﺎﺋﻊ ﻟﻣﻌﻅﻡ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﻓﻲ
ﺍﻟﻣﺎء.
H2O n+
H2O OH2
OH2
M
OH2
OH2
ﺃﻳﻭﻥ ﺳﺩﺍﺳﻲ ﻣﺎﺋﻳﺎﺕ
.۱ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﺣﻼﻝ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﺎﻟﻳﻝ ﺍﻟﻣﺎﺋﻳﺔ:
ﺗﻌﺩ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﻋﻠﻰ ﺃﻳﻭﻥ ﺳﺩﺍﺳﻲ ﻣﺎﺋﻳﺎﺕ ﻫﻲ ﺍﻷﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﺧﺩﺍﻣﺎ ﻓﻲ ﻁﺭﻕ ﺍﻟﺗﺣﺿﻳﺭ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ) ﻣﻊ
ﻣﺭﺍﻋﺎﺓ ﻅﺭﻭﻑ ﺍﻟﺗﺟﺭﺑﺔ ﺍﻟﻣﺧﺗﻠﻔﺔ(.ﻭ ﻓﻳﻬﺎ ﻳﺣﺩﺙ ﺍﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﺍﻟﻣﺎء ﺑﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺃﺧﺭﻯ ﺑﺷﻛﻝ ﺗﺩﺭﻳﺟﻲ ﻭ ﻗﺩ
ﻳﻛﻭﻥ ﺗﺎﻣﺎ ﺃﻭ ﻏﻳﺭ ﺗﺎﻡ .ﻓﻌﻠﻰ ﺳﺑﻳﻝ ﺍﻟﻣﺛﺎﻝ :ﺇﺫﺍ ﺃﺿﻔﻧﺎ ﻣﺣﻠﻭﻻ ﻣﺎﺋﻳﺎ ﻣﻥ ﺑﺭﻭﻣﻳﺩ ﺍﻟﻧﻳﻛﻝ NiBr2ﺇﻟﻰ ﻭﻓﺭﺓ
ﻣﻥ ﻣﺣﻠﻭﻝ ﺍﻷﻣﻭﻧﻳﺎ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯ ،ﻓﺈﻧﻪ ﻳﺗﻛﻭﻥ ﺃﻳﻭﻥ ﺳﺩﺍﺳﻲ ﺃﻣﻳﻥ ﺍﻟﻧﻳﻛﻝ) (IIﺍﻟﺫﻱ ﻳﺗﺭﺳﺏ ﻛﻣﻠﺢ ﺑﻠﻭﺭﻱ ﺑﻧﻔﺳﺟﻲ ﻣﻊ
ﺃﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺑﺭﻭﻣﻳﺩ ،ﻭ ﻳﺣﺩﺙ ﺍﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﺗﺎﻡ:
[Ni(H2O)6]2+ + 6NH3 → [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O
ﻓﻣﺛﻼً ﻳﺣﺿﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ [Cu(NH3)4]SO4ﺑﺳﻬﻭﻟﺔ ﻭﺫﻟﻙ ﻣﻥ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺑﻳﻥ ﻣﺣﻠﻭﻝ CuSO4ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻭﺑﻳﻥ ﺯﻳﺎﺩﺓ ﻣﻥ
): (NH3
[Cu(H2O)4]2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
52
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺣﻳﺙ ﺗﺳﺗﺑﺩﻝ ﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﺍﻟﻣﺎء ﺍﻟﻣﺗﻧﺎﺳﻘﺔ ﻓﻭﺭﺍً ﻭﻓﻲ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺭﺍﺭﺓ ﺍﻟﻐﺭﻓﺔ ﺑﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﺍﻻﻣﻭﻧﻳﺎ ﻭ ﻫﺫﺍ ﻧﺳﺗﻧﺗﺞ ﻣﻥ
ﺗﻐﻳﺭ ﺍﻟﻠﻭﻥ ﻣﻥ ﺍﻷﺯﺭﻕ ﺍﻟﻔﺎﺗﺢ ﺇﻟﻰ ﺍﻷﺯﺭﻕ ﺍﻟﻐﺎﻣﻕ.
ﺇﻻ ﺃﻥ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺳﺩﺍﺳﻲ ﺃﻣﻳﻧﺎﺕ ﺍﻟﻧﺣﺎﺱ) (IIﻣﺛﻝ [Cu(NH3)6]Br2ﻳﻣﻛﻥ ﺗﺣﺿﻳﺭﻫﺎ ﺑﺎﺳﺗﻌﻣﺎﻝ ﺳﺎﺋﻝ ﺍﻷﻣﻭﻧﻳﺎ.
ﻭ ﻧﻅﺭﺍ ﻷﻥ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺗﺣﺗﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺫﺭﺍﺕ ﻭﺍﻫﺑﺔ ﺗﻣﺗﻠﻙ ﺃﺯﻭﺍﺝ ﺇﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻳﺔ ﻏﻳﺭ ﻣﺭﺗﺑﻁﺔ ﻓﺈﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﻗﺩ ﺗﺭﺗﺑﻁ ﺑﺄﻳﻭﻧﺎﺕ
ﺍﻟﻬﻳﺩﺭﻭﺟﻳﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ ﻣﻣﺎ ﻳﻌﻳﻕ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻔﻠﺯﻱ ﻭ ﻟﺫﻟﻙ ﻓﺈﻥ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﻳﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺳﻁ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻳﺳﺗﻠﺯﻡ ﺃﻥ
ﻳﻛﻭﻥ ﺍﻟﻭﺳﻁ ﻗﺎﻋﺩﻳﺎ ﺿﻌﻳﻔﺎ.
ﺇﻻ ﺃﻧﻪ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺍﻟﻌﺿﻭﻳﺔ ﺍﻟﻣﺣﺗﻭﻳﺔ ﻋﻠﻰ ﺫﺭﺍﺕ ﻫﻳﺩﺭﻭﺟﻳﻥ ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻺﺣﻼﻝ ﻣﺛﻝ ﺍﺳﻳﺗﻳﻝ ﺃﺳﻳﺗﻭﻥ ﻓﺈﻥ ﺍﻟﻭﺳﻁ ﺍﻟﻘﺎﻋﺩﻱ
ﺍﻟﺿﻌﻳﻑ ﻳﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﻧﺯﻉ ﺑﺭﻭﺗﻭﻥ ﻣﻛﻭﻧﺎ ﺍﺳﻳﺗﻳﻝ ﺍﺳﻳﺗﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﺗﻔﺎﻋﻝ ﻣﻊ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﻛﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﺍﻟﺳﻥ ﺫﺍﺕ ﺷﺣﻧﺔ ﺳﺎﻟﺑﺔ ،ﻣﺛﺎﻝ:
ﻳﺗﺭﺳﺏ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ] [Cr(acac)3ﻣﻥ ﻣﺣﻠﻭﻝ ﺍﻟﻛﺭﻭﻡ ) (IIIﻭ ﺍﺳﻳﺗﻳﻝ ﺍﺳﻳﺗﻭﻥ ﻓﻲ ﻭﺟﻭﺩ ﻗﺎﻋﺩﺓ ﺿﻌﻳﻔﺔ ﻁﺑﻘﺎ ﻟﻠﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﺗﺎﻟﻲ:
[Cr(H2O)6]3+ + 3 acac‾ → [Cr(acac)3] + 6H2O
-ﻳﺗﺑﻠﻭﺭ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻣﻌﻘﺩ ﺳﻳﺎﻧﻭ ﺣﺩﻳﺩﺍﺕ) (IIﺍﻟﺑﻭﺗﺎﺳﻳﻭﻡ ﻣﻥ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﻣﺣﻠﻭﻝ ﻛﺑﺭﻳﺗﺎﺕ ﺍﻟﺣﺩﻳﺩ) (IIﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻣﻊ
ﻭﻓﺭﺓ ﻣﻥ ﻣﺣﻠﻭﻝ ﺳﻳﺎﻧﻳﺩ ﺍﻟﺑﻭﺗﺎﺳﻳﻭﻡ.
[Fe(H2O)6]2+ + 6CN‾ → [Fe(CN)6]4‾ + 6H2O
-۲ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺫﻳﺑﺎﺕ ﻏﻳﺭ ﺍﻟﻣﺎﺋﻳﺔ:
ﻫﻧﺎﻙ ﻋﺎﻣﻼﻥ ﺭﺋﻳﺳﻳﺎﻥ ﻳﺳﺗﻌﻣﻝ ﺑﺳﺑﺑﻬﻣﺎ ﺃﺣﻳﺎﻧﺎً ﺍﻟﻣﺫﻳﺏ ﻏﻳﺭ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻭﻫﻣﺎ:
-1ﻋﻧﺩﻣﺎ ﻳﻛﻭﻥ ﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﺃﻟﻔﺔ ﻛﺑﻳﺭﺓ ﻧﺣﻭ ﺍﻟﻣﺎء ﻣﺛﻝ ﺍﻳﻭﻧﺎﺕ ).Cr(III),Fe(III),AI(III
-2ﻋﺩﻡ ﺫﻭﺑﺎﻥ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺎء.
ﺃﻥ ﺃﺿﺎﻓﺔ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺍﻟﻘﺎﻋﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﺍﻟﺣﺎﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻣﺫﻛﻭﺭﺓ ﻳﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻬﻳﺩﺭﻭﻛﺳﻳﺩﺍﺕ ﻋﻠﻰ ﻫﻳﺋﺔ
ﺭﺍﺳﺏ ﺟﻳﻼﺗﻳﻧﻲ ﻭﻟﻳﺱ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﺣﺎﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺍﻟﻣﺿﺎﻑ ﺃﻳﻥ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺗﺳﻠﻙ ﺳﻠﻭﻙ ﺣﺎﻣﺽ ﻟﻭﻳﺱ ﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﻌﺎﺩﻻﺕ :
Cr(H2O)6]+3 + 3en H2O [Cr(H2O)3(OH)3] + 3enH3+
ﺃﻣﺎ ﺃﺫﺍ ﺍﺳﺗﻌﻣﻠﻧﺎ ﻋﻭﺿﺎً ﻋﻥ ﺫﻟﻙ ﻣﻠﺢ ﺍﻟﻛﺭﻭﻡ ﺍﻟﻼﻣﺎﺋﻲ ﻭ ﻣﺫﻳﺏ ﻏﻳﺭ ﻣﺎﺋﻲ ﻓﺄﻥ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺳﻳﺟﺭﻱ ﺑﺳﻬﻭﻟﺔ ﻣﻌﻁﻳﺎً ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ
[Cr(en)3]CI3ﺍﻳﺛﺭ .[Cr(en)3]3+
CrCI3 + 3en
ﻛﺛﻳﺭ ﻣﻥ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻣﻭﻧﻳﺎﺕ ﺍﻟﻛﺭﻭﻡ) Ammine chromium(III) complexes .(IIIﻳﺗﻡ ﺗﺣﺿﻳﺭﻫﺎ ﻓﻲ ﻣﺫﻳﺑﺎﺕ ﻏﻳﺭﻣﺎﺋﻳﺔ ﻣﺛﻝ
ﺛﻧﺎﺋﻲ ﻣﺛﻳﻝ ﻓﻭﺭﻣﺎﻣﻳﺩ ) (DMFﻟﺗﺣﺿﻳﺭ cis[Cr(en)2CI2]CIﺑﻧﺗﺎﺋﺞ ﺟﻳﺩﺓ ﻭﻋﻥ ﻁﺭﻳﻕ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﻣﺑﺎﺷﺭ:
53
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
[Cr(DMF)3CI3] + 2en cis-[Cr(en)2CI2]CI
ﻭ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﻣﻌﻅﻣﻬﺎ ﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﻋﺿﻭﻳﺔ ﻣﺗﻌﺎﺩﻟﺔ ﻻ ﺗﺫﻭﺏ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺎء ﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﻓﺈﻥ ﺗﺣﺿﻳﺭ ﻣﻌﻘﺩﺍﺗﻬﺎ ﻣﻊ ﺃﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﻳﺳﺗﻠﺯﻡ
ﺇﺫﺍﺑﺗﻬﺎ ﻓﻲ ﻣﺫﻳﺑﺎﺕ ﻋﺿﻭﻳﺔ ﻣﺛﻝ ﺍﻟﻛﺣﻭﻝ ﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﺣﺿﻳﺭ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﺍﻟﺑﻳﺭﻳﺩﺍﻳﻝ .
[Fe(H2O)6]2+ + 3bipy → [Fe(bipy)3]2+ + 6H2O
-۳ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﺣﻼﻝ ﺑﻐﻳﺎﺏ ﺍﻟﻣﺫﻳﺏ
ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﻣﺑﺎﺷﺭ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻣﻠﺢ ﺍﻟﻼﻣﺎﺋﻲ ﻭ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺍﻟﺳﺎﺋﻝ ﻳﺳﺗﻌﻣﻝ ﺃﻳﺿﺎً ﻟﺗﺣﺿﻳﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﻳﺔ ﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺇﺿﺎﻓﺔ ﺍﻟﻣﺎء ﺇﻟﻰ
ﺳﺎﺋﻝ ﺍﻻﻣﻭﻧﻳﺎ ﺛﻡ ﺍﻟﺗﺑﺧﻳﺭ ﺣﺗﻰ ﺍﻟﺟﻔﺎﻑ .
NiCI2 +6 NH3 [Ni(NH3)6]CI2
ﻳﻭﺟﺩ ﺍﻟﻌﺩﻳﺩ ﻣﻥ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻵﻣﻭﻧﻳﺎ ﻻ ﻳﻣﻛﻥ ﺗﺣﺿﻳﺭﻫﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺎء ﺑﺳﺑﺏ ﺗﺭﺳﺏ ﺍﻟﻬﻳﺩﺭﻭﻛﺳﻳﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﻳﺔ ﻓﻣﺛﻼ ﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﺍﻟﺣﺩﻳﺩ)(II
ﻳﻭﻟﺩ ﺍﻟﻬﻳﺩﺭﻭﻛﺳﻳﺩ ﻣﻊ ﻣﺣﻠﻭﻝ ﺍﻷﻣﻭﻧﻳﺎ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﺃﻣﺎ ﺇﺿﺎﻓﺔ ﺳﺎﺋﻝ ﺍﻷﻣﻭﻧﻳﺎ ﻋﻠﻰ ﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﺍﻟﺣﺩﻳﺩ) (IIﻋﻧﺩ ﺩﺭﺟﺔ ﺍﻟﺣﺭﺍﺭﺓ ﺍﻻﻋﺗﻳﺎﺩﻳﺔ
ﻳﻧﺗﺞ ﻋﻧﻪ ﺗﻛﻭﻥ ﺍﻟﺳﺩﺍﺳﻲ ﺃﻣﻳﻥ
FeCl2 + 6NH3 → [Fe(NH3)6]Cl2
ﺃﻥ ﺃﺣﺩ ﺍﻟﻁﺭﻕ ﺍﻟﻣﺳﺗﻌﻣﻠﺔ ﻟﺗﺣﺿﻳﺭ [pt(en)2]CI2ﻭ [pt(en)3]CI4ﻫﻭ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﻣﺑﺎﺷﺭ ﺑﻳﻥ ﺍﺛﻳﻠﻳﻥ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﺍﻣﻳﻥ ﻭ
PtCI2ﻭ PtCI4ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺗﻭﺍﻟﻲ.
-٥ﺗﺣﺿﻳﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺑﺎﻟﺗﻔﻛﻙ ﺍﻟﺣﺭﺍﺭﻱ:
ﻳﻌﺗﺑﺭ ﺍﻟﺗﻔﻛﻙ ﺍﻟﺣﺭﺍﺭﻱ ﻣﻥ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﻓﻲ ﺍﻟﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﺻﻠﺑﺔ ﻓﺎﻟﺯﻳﺎﺩﺓ ﻓﻲ ﺩﺭﺟﺔ ﺍﻟﺣﺭﺍﺭﺓ ﺗﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﻓﻘﺩﺍﻥ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ
ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ ﺍﻟﻣﺗﻁﺎﻳﺭﺓ ﻭ ﺗﺣﻝ ﻣﺣﻠﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻛﺭﺓ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻘﻳﺔ ﺍﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ.
[Cu(H2O)4]SO4.H2O [CuSO4] + 5H2O
ﺃﺯﺭﻕ ﺍﻟﻠﻭﻥ ﻋﺩﻳﻡ ﺍﻟﻠﻭﻥ
[Rh(NH3)5H2O]I3 100◦C [Rh(NH3)5I]I2 + H2O
-٦ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻷﻛﺳﺩﺓ ﻭﺍﻹﺧﺗﺯﺍﻝ:
ﻓﻳﻣﺎ ﺗﻘﺩﻡ ﺍﺳﺗﺧﺩﻣﻧﺎ ﺃﻣﺛﻠﺔ ﻟﻡ ﺗﺗﻐﻳﺭ ﻓﻳﻬﺎ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﺄﻛﺳﺩ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﺧﻼﻝ ﻋﻣﻠﻳﺔ ﺍﻟﺗﺣﺿﻳﺭ .ﺍﻻ ﺃﻧﻪ ﻳﻭﺟﺩ ﺍﻟﻌﺩﻳﺩ ﻣﻥ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ
ﺑﺎﺳﺗﻁﺎﻋﺗﻬﺎ ﺃﻥ ﺗﻌﻣﻝ ﺑﻭﺻﻔﻬﺎ ﻋﻭﺍﻣﻝ ﻣﺧﺗﺯﻟﺔ .ﻛﻣﺎ ﻳﻣﻛﻥ ﺟﻌﻝ ﺣﺎﻻﺕ ﺍﻟﺗﺄﻛﺳﺩ ﺍﻟﻌﺎﻟﻳﺔ ﻟﺑﻌﺽ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﻣﺳﺗﻘﺭﺓ ﺑﺎﻟﺗﺂﺻﺭ
ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻘﻲ.ﻭ ﻣﻥ ﺍﻷﻣﺛﻠﺔ ﺍﻟﻣﻌﺭﻭﻓﺔ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻧﻭﻉ ﺍﻟﺛﺎﻧﻲ ﻫﻭ ﻛﻳﻣﻳﺎء ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ:
54
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺗﻌﺩ ﺃﻣﻼﺡ ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ )(IIﻛﻣﻠﺢ ﺑﺳﻳﻁ ﻳﻛﻭﻥ ﻣﺳﺗﻘﺭ ﺃﻛﺛﺭ ﻣﻥ ﺃﻳﻭﻥ ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ ) (IIIﻓﻲ ﺣﻳﻥ ﺗﺻﺑﺢ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻻﻛﺳﺩﺓ ﺍﻟﺛﻼﺛﻳﺔ ﺍﻟﺣﺎﻟﺔ
ﺍﻟﻣﺳﺗﻘﺭﺓ ﻋﻧﺩﻣﺎ ﻳﺗﻧﺎﺳﻕ ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ ﻣﻊ ﺍﻧﻭﺍﻉ ﻣﻌﻳﻧﺔ ﻣﻥ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ .ﻭ ﺍﻟﺳﺑﺏ ﺍﻻﺧﺭ ﻓﻲ ﺍﺳﺗﺧﺩﺍﻡ ﺍﻣﻼﺡ ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ ﺍﻟﺛﻧﺎﺋﻳﺔ ﺍﻥ
ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﻓﻲ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ) Co(IIﺑﻁﻳﺋﺔ ﺟﺩﺍً ،ﻟﺫﻟﻙ ﺗﺣﺿﺭ ﺃﻣﻳﻧﺎﺕ ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ ﺍﻟﺛﻼﺛﻲ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻭ ﺫﻟﻙ ﺑﻣﺯﺝ
ﻣﺣﻠﻭﻝ ﻣﻛﻭﻥ ﻣﻥ ﺃﻳﻭﻥ ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ ) (IIﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻭ ﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﺍﻷﻣﻭﻧﻳﻭﻡ ﻭ ﺍﻷﻣﻭﻧﻳﺎ ﻭ ﺍﻟﻔﺣﻡ ﺍﻟﺣﺟﺭﻱ ﻛﻌﺎﻣﻝ ﻣﺳﺎﻋﺩ.
4[Co(H2O)6]Cl2 + 4NH4Cl + 20NH3 +O2 → 4[Co(NH3)6]Cl3 + 26H2O
ﺇﻻ ﺃﻥ ﺍﻷﻛﺛﺭ ﺷﻳﻭﻋﺎ ﻫﻲ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻻﺧﺗﺯﺍﻝ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺣﺩﺙ ﻟﻠﻌﻧﺻﺭ ﺍﻻﻧﺗﻘﺎﻟﻲ ﺧﻼﻝ ﻋﻣﻠﻳﺔ ﺍﻟﺗﺣﺿﻳﺭ ﺣﻳﺙ ﻳﻌﺩ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﻧﻔﺳﻪ
ﻋﺎﻣﻼ ﻣﺧﺗﺯﻻ ،ﻭ ﻣﻥ ﺃﻣﺛﻠﺗﻬﺎ :ﻓﻲ ﺗﺣﺿﻳﺭ ﺍﻳﺳﻭﻣﺭﺍﺕ ﺳﻳﺯ ﻭ ﺗﺭﺍﻧﺱ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﺃﻭﻛﺯﺍﻻﺗﻭ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﻣﺎﺋﻳﺎﺕ ﻛﺭﻭﻣﺎﺕ ) (IIIﺍﻟﺑﻭﺗﺎﺳﻳﻭﻡ
ﻳﺧﺗﺯﻝ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﻛﺭﻭﻣﺎﺕ ﺍﻟﺑﻭﺗﺎﺳﻳﻭﻡ ﺑﺣﺎﻣﺽ ﺍﻻﻭﻛﺯﺍﻟﻳﻙ
K2Cr2O7 + 7H2C2O4 → 2K[Cr(C2O4)2(H2O)2] + 6CO2 + 3H2O
-٦ﺍﻟﺗﺣﻔﻳﺯ :ﺗﺳﺗﺧﺩﻡ ﺍﻟﻣﺣﻔﺯﺍﺕ ﻟﺯﻳﺎﺩﺓ ﺳﺭﻋﺔ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻭ ﺍﻧﻭﺍﻋﻬﺎ:
• ﻣﺣﻔﺯﺍﺕ ﻏﻳﺭ ﻣﺗﺟﺎﻧﺳﺔ ) (Hterogenous Catalystsﻭﻫﻲ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺧﺗﻠﻑ ﻓﻳﻬﺎ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﻁﻭﺭ ﺍﻟﻣﺣﻔﺯ ﻋﻥ ﺣﺎﻟﺔ
ﺍﻟﻣﻭﺍﺩ ﺍﻟﻣﺗﻔﺎﻋﻠﺔ .
• ﺍﻟﻣﺣﻔﺯﺍﺕ ﺍﻟﻣﺗﺟﺎﻧﺳﺔ ) (Homogeneous catalystsﻭﻫﻲ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺗﺷﺎﺑﻪ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﻣﺣﻔﺯ ﻣﻊ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﻣﻭﺍﺩ ﺍﻟﻣﺗﻔﺎﻋﻠﺔ .
ﺳﻧﻌﻁﻲ ﺃﻣﺛﻠﺔ ﻋﻥ ﺍﺳﺗﺧﺩﺍﻡ ﺍﻟﻣﺣﻔﺯﺍﺕ ﺍﻟﻣﺗﺟﺎﻧﺳﺔ ﻭ ﺍﻟﻐﻳﺭ ﻣﺗﺟﺎﻧﺳﺔ :ﻣﻥ ﺃﺷﻬﺭ ﺍﻷﻣﺛﻠﺔ ﻻﺳﺗﺧﺩﺍﻡ ﺍﻟﻣﺣﻔﺯﺍﺕ ﺍﻟﻐﻳﺭ
ﻣﺗﺟﺎﻧﺳﺔ ﻫﻭ ﺗﺣﺿﻳﺭ ﺍﻟﻣﺭﻛﺏ [Co(NH3)6]Cl3ﺑﺎﺳﺗﺧﺩﺍﻡ ﺑﻌﺽ ﺍﻟﺳﻁﻭﺡ ﺍﻟﺻﻠﺑﺔ ﻛﺎﻟﻔﺣﻡ ﺍﻟﺧﺷﺑﻲ ،ﻓﻌﻧﺩ ﺗﺳﺧﻳﻧﻪ
ﻟﺳﺎﻋﺎﺕ ﻻ ﻳﺗﻐﻳﺭ ﻟﻭﻧﻪ ﺍﻷﺻﻔﺭ ﺍﻟﺑﺭﺗﻘﺎﻟﻲ ﻭ ﺑﻭﺟﻭﺩ ﺍﻟﻔﺣﻡ ﻳﻅﻬﺭ ﺍﻟﻠﻭﻥ ﺍﻷﺣﻣﺭ [Co(NH3)5(H2O)]+3
[Co(H2O)6]CI2 NH3,H2O,HCI
[Co(NH3)5CI]CI2
O2 ,NH4CI
NH3,H2O,HCI
[Co(H2O)6]CI2 O2 ,NH4CIﻓﺣﻡ [Co(NH3)6]CI3
ﻭﺗﺗﻡ ﻋﻣﻠﻳﺔ ﺍﻟﺗﺣﺿﻳﺭ ﻣﻥ ﺧﻼﻝ ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﻭﺗﺗﻡ ﻋﻣﻠﻳﺔ ﺍﻻﻛﺳﺩﺓ ﻣﻥ ﺧﻼﻝ ﺗﻛﻭﻥ ﻣﺭﻛﺏ ﺟﺳﺭﻱ ﻧﺷﻁ
[Co(H2O)6]+2 [Co(NH3)(H2O)5]+2 [Co(NH3)2(H2O)4]+2 [Co(NH3)6]+2
+O2 [(NH3)5Co—O—O—Co(NH3)5]+4 +2NH3
55
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺑﻭﺟﻭﺩ ﺍﻟﻔﺣﻡ \ﺳﺭﻳﻊ [Co(NH3)6]+3
NH3
[Co(NH3)5(OH)]+2
[Co(NH3)5CI]+2ﺑﻁﻲ
ﺃﻣﺎ ﺍﻟﻣﺣﻔﺯﺍﺕ ﺍﻟﻣﺗﺟﺎﻧﺳﺔ ﻓﺑﻌﺽ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺑﻼﺗﻳﻥ ) (IVﻋﺎﺩ ًﺓ ﺑﻁﻳﺋﺔ ﺇﻻ ﺑﻭﺟﻭﺩ ﻣﺣﻔﺯ ﺍﻟﺑﻼﺗﻳﻥ ) (IIﺍﻟﺫﻱ ﻳﺟﻌﻝ
ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻳﺟﺭﻱ ﺑﺳﻬﻭﻟﺔ ﻭﺩﻭﻥ ﺍﻟﺣﺎﺟﺔ ﺍﻟﻰ ﻅﺭﻭﻑ ﺻﻌﺑﺔ ﻭ ﺗﺳﺗﺧﺩﻡ ﺣﺎﻟﻳﺎً ﻟﺗﺣﺿﻳﺭ ﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﺑﻼﺗﻳﻥ ﺍﻟﺭﺑﺎﻋﻲ ،ﻭﻋﻠﻰ ﻫﺫﺍ
ﺍﻷﺳﺎﺱ ﺗﺣﺿﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺗﺭﺍﻧﺱ [PtA4X2]2+ﻋﻥ ﻁﺭﻳﻕ ﺃﻛﺳﺩﺓ ﺍﻟﻣﺭﻛﺏ [PtA4]2+ﺑﻣﺳﺎﻋﺩﺓ X2ﺃﻭ ﺑﻭﺟﻭﺩ ﺯﻳﺎﺩﺓ ﻣﻥ ﻣﻥ
X-ﻭ ﺑﻭﺟﻭﺩ ﻛﻣﻳﺎﺕ ﻛﺎﻓﻳﺔ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﺣﻔﺯ [PtA4]+2ﻭ ﻣﺛﺎﻝ ﻟﺫﻟﻙ ﻫﻭ ﺍﻟﻔﺎﻋﻝ ﺑﻳﻥ [Pt(NH3)4CI2]2+ﻭ Br-ﺑﻭﺟﻭﺩ
.[Pt(NH3)4]2+
Trans-[Pt(NH3)4CI2]2+ +2Br- Trans-[Pt(NH3)4Br2]2+ + 2CI-
56
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻷﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ
ﺷﻐﻠﺕ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎء ﺍﻟﻔﺭﺍﻏﻳﺔ ) (stereochemistryﻟﻠﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻘﻳﺔ ﺍﻫﺗﻣﺎﻡ ﺍﻟﺑﺎﺣﺛﻳﻥ ﻟﺳﻧﻳﻥ ﻋﺩﻳﺩﺓ ،ﺇﻻ ﺃﻥ
ﺍﻻﻫﺗﻣﺎﻡ ﺍﻟﺷﺩﻳﺩ ﻟﻠﺣﺻﻭﻝ ﻋﻠﻰ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺛﺎﺑﺗﺔ ﻭ ﻣﺳﺗﻘﺭﺓ ﺣﺭﺍﺭﻳﺎ ﻟﻼﺳﺗﻔﺎﺩﺓ ﻣﻧﻬﺎ ﻓﻲ ﺷﺗﻰ ﺃﻧﻭﺍﻉ ﺍﻟﺻﻧﺎﻋﺔ ﺟﺫﺏ ﺍﻧﺗﺑﺎﻩ
ﺍﻟﺑﺎﺣﺛﻳﻥ ﺣﺩﻳﺛﺎ ﻭﻟﻔﻬﻡ ﻛﻳﻣﻳﺎء ﻣﺣﺎﻟﻳﻝ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﻳﺟﺏ ﻣﻊ ﺃﻥ ﻧﻌﺭﻑ ﻁﺑﻳﻌﺔ ﻭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻛﻭﻧﻬﺎ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ
ﺍﻟﻔﻠﺯﻳﺔ ﻣﻊ ﺍﻟﻣﺫﻳﺏ ﻭ ﻣﻊ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﻭﺟﻭﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ .ﺃﻥ ﺇﺿﺎﻓﺔ ﺍﻟﻣﻭﺍﺩ ﺍﻟﻣﻛﻭﻧﺔ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩﺍﺕ (Complexing
) agentﺇﻟﻰ ﺍﻟﻣﺎء ﻳﻭﻟﺩ ﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﻣﻌﻘﺩﺓ ﺛﺎﺑﺗﺔ ﻭ ﺫﺍﺋﺑﺔ ﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ،ﻭﻋﻧﺩ ﺇﺿﺎﻓﺔ ﺍﻻﻣﻭﻧﻳﺎ ﺇﻟﻰ ﻣﺣﻠﻭﻝ ﻣﻠﺢ ﺍﻟﻧﺣﺎﺱ
ﺍﻟﺛﻧﺎﺋﻲ ﻳﺣﺩﺙ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﺳﺭﻳﻊ ﺗﺣﻝ ﻓﻳﻪ ﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﺍﻻﻣﻭﻧﻳﺎ ﻣﺣﻝ ﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﺍﻟﻣﺎء ﺍﻟﻣﺗﻧﺎﺳﻘﺔ ﻣﻊ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯﻱ ﻭﻋﻠﻰ ﺍﻟﺭﻏﻡ ﻣﻥ ﺇﻥ
ﻧﺎﺗﺞ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻳﺭﻣﺯ ﻟﻪ ﺑﺎﻟﺻﻳﻐﺔ [Cu(NH3)4]+2ﻓﻔﻲ ﺍﻟﻭﺍﻗﻊ ﺗﺗﻛﻭﻥ ﻋﺩﺓ ﻧﻭﺍﺗﺞ ﻣﺗﻧﻭﻋﺔ ﻭ ﺍﻟﻛﻣﻳﺔ ﺍﻟﻧﺳﺑﻳﺔ ﻟﻛﻝ ﻧﻭﻉ ﻳﻌﺗﻣﺩ
ﻋﻠﻰ ﺗﺭﺍﻛﻳﺯ ﺍﻳﻭﻥ ﺍﻟﻧﺣﺎﺳﻳﻙ ﻭ ﺍﻻﻣﻭﻧﻳﺎ
ﺃﻥ ﺍﻟﻣﻌﻠﻭﻣﺎﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺟﻣﻌﺕ ﻟﻣﺛﻝ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺭﺍﺳﺎﺕ ﻳﻣﻛﻥ ﺇﻥ ﻳﻌﺑﺭ ﻋﻧﻬﺎ ﺑﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ) (Stability Constantsﻭﻟﻘﺩ
ﻭﺟﺩ ﺃﻥ ﺣﺎﺻﻝ ﺿﺭﺏ ﺗﺭﺍﻛﻳﺯ ﺍﻟﻣﻭﺍﺩ ﺍﻟﻧﺎﺗﺟﺔ ﻟﺧﻠﻳﻁ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﻣﻭﺟﻭﺩ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ﻭ ﻓﻲ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺭﺍﺭﺓ ﻣﻌﻳﻧﺔ ﻣﻘﺳﻣﺔ ﻋﻠﻰ
ﺣﺎﺻﻝ ﺿﺭﺏ ﺗﺭﺍﻛﻳﺯ ﺍﻟﻣﻭﺍﺩ ﺍﻟﻣﺗﻔﺎﻋﻠﺔ ﻳﺳﺎﻭﻱ ﻛﻣﻳﺔ ﺛﺎﺑﺗﺔ ،ﻭﺍﻥ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ K1, K2,K3, K4ﺗﺳﻣﻰ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ
ﺍﻟﺗﺩﺭﻳﺟﻲ ).(Stepwise Stability Constants
57
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﻭﺗﻣﺛﻝ ) (nﺃﻗﺻﻰ ﻋﺩﺩ ﺗﻧﺎﺳﻕ ﻷﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯ Mﻣﻊ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ Lﻭﻳﺑﻳﻥ ﺍﻟﺷﻛﻝ ﺃﺩﻧﺎﻩ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻧﺳﺏ ﺍﻟﻣﺋﻭﻳﺔ ﻟﻛﻝ
ﻧﻭﻉ ﻣﻥ ﺃﻧﻭﺍﻉ ﺍﻣﻭﻧﻳﺎﺕ ﺍﻟﻧﺣﺎﺱ ﺍﻟﺛﻧﺎﺋﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ ﻣﻘﺎﺑﻝ ﺗﺭﻛﻳﺯ ﺍﻻﻣﻭﻧﻳﺎ ﺍﻟﺣﺭﺓ ﻏﻳﺭ ﺍﻟﻣﺗﺣﺩﺓ ﻭ ﻳﺷﻳﺭ ﺍﻟﺭﺳﻡ
ﺍﻟﺑﻳﺎﻧﻲ ﺍﻟﻰ ﺃﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ [Cu(NH3)4]+2ﻣﻬﻡ ﺟﺩﺍً ﻭ ﺫﻟﻙ ﻻﻧﻪ ﻫﻭ ﺍﻟﻣﺳﻳﻁﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ .
• ﻫﻧﺎﻙ ﻁﺭﻳﻘﺔ ﺃﺧﺭﻯ ﻟﻠﺗﻌﺑﻳﺭ ﻋﻥ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ﻭ ﻫﻲ ﻛﺎﻟﺗﺎﻟﻲ:
M + L ↔ ML B1 = ][ML
][M ][L
58
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
M + 2L ↔ ML2
B2 = ] [ML2
[M ][l]2
M + 3L ↔ ML3 B3 = ] [ML3
[M ][L]3
M + NL ↔ MLN BN = ] [MLN
[M ][l]N
ﻭ ﺗﺳﻣﻰ β 1 , β 2 , β 3 , …..ﺑﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻛﻠﻲ )ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻛﻠﻳﺔ(.
.ﻭ ﺗﺳﻣﻰ βnﻣﺣﺻﻠﺔ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺃﻭ ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ.
ﻣﻣﺎ ﺳﺑﻕ ﻓﺈﻧﻪ ﻣﻥ ﺍﻟﻭﺍﺿﺢ ﺃﻥ ﻫﻧﺎﻙ ﻋﻼﻗﺔ ﺑﻳﻥ kﻭ βﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﻓﺈﻧﻪ ﻋﻣﻭﻣﺎ ﻳﻛﻭﻥ :
Bn = K1K2K3.......Kn
ﻭ ﻫﻛﺫﺍ ﻓﺈﻥ :
ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻛﻠﻲ ﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ)ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﺛﻳﺭﻣﻭﺩﻳﻧﺎﻣﻳﻛﻲ ﺍﻟﻛﻠﻲ( = ﺣﺎﺻﻝ ﺿﺭﺏ ﺛﻭﺍﺑﺕ
ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﺗﺩﺭﻳﺟﻲ
ﺇﻥ ﺍﻟﺗﻌﻳﻳﻥ ﺍﻟﺩﻗﻳﻕ ﻟﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻣﺗﻛﻭﻧﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ ﻣﻭﺿﻭﻉ ﺑﺎﻟﻎ ﺍﻷﻫﻣﻳﺔ ،ﻓﻛﺛﻳﺭ ﻣﻥ ﻁﺭﻕ
ﺍﻟﻔﺻﻝ ﻭ ﺍﻟﺗﺣﻠﻳﻝ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻲ ﺇﺿﺎﻓﺔ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻣﺣﺎﻭﻟﺔ ﻟﻠﻭﺻﻭﻝ ﺇﻟﻰ ﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺛﺎﺑﺗﺔ ﻻﺳﺗﺧﺩﺍﻣﻬﺎ ﻓﻲ ﺷﺗﻰ ﺍﻟﻣﺟﺎﻻﺕ
ﺍﻟﺻﻧﺎﻋﻳﺔ ﻭ ﺍﻟﺩﻭﺍﺋﻳﺔ ،ﺗﺳﺗﻧﺩ ﺇﻟﻰ ﻣﻌﺭﻓﺔ ﺩﻗﻳﻘﺔ ﻟﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﺗﻛﻭﻧﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﺣﻠﻭﻝ.
ﻧﻼﺣﻅ ﺃﻧﻪ ﺑﺎﺳﺗﺛﻧﺎءﺍﺕ ﻗﻠﻳﻠﺔ ﻓﺈﻥ ﻗﻳﻡ Ki،ﻋﻠﻰ ﻭﺟﻪ ﺍﻟﻌﻣﻭﻡ ﺗﻘﻝ ﻓﻲ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﺗﺩﺭﻳﺟﻲ ﻟﻠﻔﻠﺯ Mﻣﻊ
ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ . Lﻭﻫﺫﺍ ﻳﻣﻛﻥ ﺗﻭﺿﻳﺣﻪ ﻣﻥ ﻗﻳﻡ Ki،ﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ CdII-NH3ﺣﻳﺙ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ Lﻣﺗﻌﺎﺩﻟﺔ ﻭ
¯ CdII-CNﺣﻳﺙ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ Lﺳﺎﻟﺑﺔ ﺍﻟﺷﺣﻧﺔ. ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ
59
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
Cd2+ + NH3 ↔ [Cd(NH3)]2+ K1= 102.65
[Cd(NH3)]2+ + NH3 ↔ [Cd(NH3)2]2+ K2= 102.10
[Cd(NH3)2]3+ + NH3 ↔ [Cd(NH3)3]2+ K3= 101.44
[Cd(NH3)3]3+ + NH3 ↔ [Cd(NH3)4]2+ )K4= 100.93 ( β4=107.12
……………………………………………………………………………………………………..
¯Cd2+ + CN ↔ [Cd(CN)]+ K1= 105.48
][Cd(CN)]+ + CN¯ ↔ [Cd(CN)2 K2= 105.12
¯][Cd(CN)2] + CN¯ ↔ [Cd(CN)3 K3= 104.63
¯[Cd(CN)3]¯+ CN¯ ↔ [Cd(CN)4]2 )K4= 103.65 ( β4=1018.8
ﻭ ﺍﻟﻘﻳﻡ ﺍﻟﻛﺑﻳﺭﺓ ﻟﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩ ﺗﺷﻳﺭ ﺇﻟﻰ ﺃﻥ ﺗﺭﻛﻳﺯ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﻫﻭ ﺃﻛﺑﺭ ﺑﻛﺛﻳﺭ ﻣﻥ ﺗﺭﻛﻳﺯ ﺍﻟﻣﻛﻭﻧﺎﺕ
ﺍﻟﺗﻲ ﻳﺗﻛﻭﻥ ﻣﻧﻬﺎ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﻋﻧﺩ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ .ﻭ ﺗﺳﺟﻝ ﻋﺎﺩﺓ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻓﻲ ﺻﻭﺭﺓ ﻟﻭﻏﺎﺭﻳﺗﻡ.
ﻭ ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻛﻠﻲ ﻓﻲ ﺣﺩﻭﺩ 104ﺃﻭ ﺃﻛﺑﺭ ﻳﺷﻳﺭ ﻋﺎﺩﺓ ﺇﻟﻰ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﺛﺎﺑﺕ ﻣﻥ ﺍﻟﻧﺎﺣﻳﺔ
ﺍﻟﺛﺭﻣﻭﺩﻳﻧﺎﻣﻳﻛﻳﺔ .ﻭ ﻋﻧﺩﻣﺎ ﺗﻛﻭﻥ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻭﺍﻁﺋﺔ ﺃﻭ ﺳﺎﻟﺑﺔ ﺍﻟﻘﻳﻣﺔ ﻓﺈﻧﻬﺎ ﺗﺷﻳﺭ ﺇﻟﻰ ﺗﻛﻭﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ
ﺑﺗﺭﻛﻳﺯ ﻗﻠﻳﻝ ﺟﺩﺍ ﺃﻭ ﻋﺩﻡ ﺗﻛﻭﻧﻪ ،ﻣﺛﺎﻝ :ﺗﻛﻭﻳﻥ ]) [Cu(NH3)5(OH2ﻓﺈﻥ ﻗﻳﻣﺔ log K5ﻫﻲ 0.5-ﺗﻘﺭﻳﺑﺎ.
ﻭ ﺃﻣﺎ ﺍﻟﻘﻳﻡ ﺍﻟﻌﺩﺩﻳﺔ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺛﻭﺍﺑﺕ ﻭﻛﻘﺎﻋﺩﺓ ﻋﺎﻣﺔ ﻭ ﻟﻳﺱ ﺇﻁﻼﻗﺎ ﺗﺗﺭﺗﺏ ﺣﺳﺏ ﺍﻟﺗﺭﺗﻳﺏ:
K1 > K2 > K3 > K4 > Kn
ﺣﻳﺙ ﻳﺯﺩﺍﺩ ﺗﺭﻛﻳﺯ ﺍﻟﻧﻭﺍﺗﺞ ﻛﻠﻣﺎ ﺗﻘﺩﻣﺕ ﺧﻁﻭﺍﺕ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ،ﻓﺗﻘﻝ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﻗﻳﻣﺔ ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ )ﻧﻅﺭﺍ ﻷﻥ ﺗﺭﻛﻳﺯ
ﺍﻟﻣﻭﺍﺩ ﺍﻟﺩﺍﺧﻠﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺃﻳﺿﺎ ﻛﺑﻳﺭ( .
60
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺠـدوﻝ :١-٦اﻋﺘﻤـﺎد ﺜواﺒـت اﻻﺴـﺘﻘ ارر اﻟﺘـدرﻴﺠﻲ )log10Kn؛ ﺘـدرﻴﺞ ﻤـوﻟﻲ( ﻋﻠـﻰ ﻋـدد اﻟﻤرﺘﺒطـﺎت ) (nﻷﻨظﻤـﺔ ﻨﻤوذﺠﻴـﺔ
)ﻋﻨد ٢٩٨.٢ك(
en / Cl- / NCS- / NH3 / F- / أﻴون اﻟﻔﻠز/
Fe2+ Pd2+ Cr3+ Co2+ Al3+ اﻟﻤرﺘﺒط
4.3 1.2 3 2.1 6.1 log10K1
3.3 0.5 1.7 1.6 5 log10K2
2 -0.3 1 1.1 3.9 log10K3
-1.3 0.3 0.7 2.7 log10K4
-0.7 0.2 1.6 log10K5
-1.3 -0.6 0.5 log10K6
H2NCH2CH2NH2 = en
ﻣﺎﺫﺍ ﻳﻌﻧﻲ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻣﻥ ﻧﺎﺣﻳﺔ ﺍﻟﺩﻳﻧﺎﻣﻳﻛﺎ ﺍﻟﺣﺭﺍﺭﻳﺔ .
ﻻﺑﺩ ﻣﻥ ﺗﻭﺿﻳﺢ ﻣﺎﺫﺍ ﻳﻌﻧﻲ ﻋﻠﻡ ﺍﻟﺩﻳﻧﺎﻣﻳﻛﺎ ﺍﻟﺣﺭﺍﺭﻳﺔ ؟
ﺑﺷﻛﻝ ﻣﺧﺗﺻﺭ" ﻓﺈﻥ ﻋﻠﻡ ﺍﻟﺩﻳﻧﺎﻣﻳﻛﺎ ﺍﻟﺣﺭﺍﺭﻳﺔ ﻳﻧﺑﺊ ﻓﻘﻁ ﻓﻳﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﺗﻐﻳﺭ ﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻲ ﻣﻌﻳﻥ ﻗﺎﺑﻼ ﻟﻠﺣﺩﻭﺙ ﺃﻡ ﻻ ﺩﻭﻥ ﺃﻥ
ﻳﺑﻳﻥ ﺳﺭﻋﺔ ﺣﺩﻭﺙ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺗﻐﻳﺭ".
ﻓﻳﺳﺗﻁﻳﻊ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻲ ﺍﺳﺗﻧﺗﺎﺝ ﻓﻳﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﻣﺎ ﻣﻣﻛﻥ ﺍﻟﺣﺩﻭﺙ ﻋﻧﺩ ﻅﺭﻭﻑ ﻣﻌﻳﻧﺔ ﺃﻡ ﻻ .ﻭ ﻋﻼﻭﺓ ﻋﻠﻰ ﺫﻟﻙ ﻳﻣﻛﻥ
ﺃﻥ ﻳﺳﺗﻧﺗﺞ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻲ ﻓﻳﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﻣﺭﻛﺏ ﻣﻌﻳﻥ ﺛﺎﺑﺗﺎ ﻋﻧﺩ ﻅﺭﻭﻑ ﻣﻌﻳﻧﺔ ﺃﻡ ﻻ..
ﻫﻧﺎﻙ ﻋﻼﻗﺔ ﺗﺭﺑﻁ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﺗﻐﻳﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺣﺭﺓ ﺍﻟﻘﻳﺎﺳﻳﺔ ∆G°ﻭ ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ K
∆G = ∆H - T∆S
ΔG◦ = - RTln β
ﻟﺫﺍ ﻋﻧﺩ ﺩﺭﺍﺳﺔ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺓ ﻫﻧﺎﻙ ﻧﻭﻋﺎﻥ ﻣﻥ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﻫﻣﺎ:
61
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
-۱ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﺛﺭﻣﻭﺩﺍﻳﻧﻣﻳﻛﻳﺔ :Thermodynamic stabilityﻭﻫﻲ ﻋﺑﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﻣﻘﻳﺎﺱ ﻣﺩﻯ ﺗﻛﻭﻥ ﻣﺭﻛﺏ ﻣﻌﻳﻥ ﺃﻭ
ﻣﺩﻯ ﺗﺣﻭﻟﻪ ﺍﻟﻰ ﻣﺭﻛﺏ ﺍﺧﺭﻋﻧﺩ ﻅﺭﻭﻑ ﻣﻌﻳﻧﺔ ﻭ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ،ﻭﻳﻌﻧﻲ ﺗﻬﺗﻡ ﺑﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﻭ ﻁﺎﻗﺎﺕ
ﺍﺻﺭﺓ ﻓﻠﺯ -ﻟﻳﻛﺎﻧﺩ ﻭﻏﻳﺭﻫﺎ.
-۲ﺍﻻﺳﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﺣﺭﻛﻳﺔ : Kinetic stabilityﻳﺷﻳﺭ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻧﻭﻉ ﻣﻥ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺇﻟﻰ ﺳﺭﻋﺔ ﺑﻠﻭﻍ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ﺍﺛﻧﺎء
ﺗﻛﻭﻥ ﻣﺭﻛﺏ ﻣﻌﻳﻥ ﺍﻭ ﺗﺣﻭﻟﻪ ﺍﻟﻰ ﻣﺭﻛﺏ ﺍﺧﺭ ،ﻭﻳﻌﻧﻲ ﺇﻧﻬﺎ ﺗﻬﺗﻡ ﺑﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻳﺔ ﻭ ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ
ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻳﺔ .
ﻣﺛﺎﻝ :ﻓﻲ ﺍﺣﺩﻯ ﺍﻟﺗﺟﺎﺭﺏ ﺍﻟﺗﻲ ﺃﺟﺭﻳﺕ ﻋﻠﻰ ﺗﻔﺎﻋﻝ [Ni(H2O)6]2+ﻣﻊ ﻣﺣﻠﻭﻝ ﺍﻻﻣﻭﻧﻳﺎ ﻋﻧﺩ ﺩﺭﺟﺔ ﺣﺭﺍﺭﺓ 30ﻣﺋﻭﻳﺔ ﺗﻡ
ﺍﻟﺣﺻﻭﻝ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﺗﻌﺎﻗﺑﺔ ﺍﻟﺗﺎﻟﻳﺔ ) ﺑﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﻠﻭﻏﺎﺭﻳﺗﻡ (:
logK1 LogK2 LogK3 LogK4 logK6 logK6
2.67 2.12 1.61 1.07 0.63 -0.09
-۱ﻟﻣﺎﺫﺍ ﺗﺗﻧﺎﻗﺹ ﻗﻳﻡ Knﺍﻟﻣﺗﻌﺎﻗﺑﺔ -۲ .ﻣﺎ ﻫﻭ ﻣﺩﻟﻭﻝ ﺍﻟﻘﻳﻣﺔ ﺍﻟﺳﺎﻟﺑﺔ ﻟﺛﺎﺑﺕ ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ . K6
-٤ﻣﺎ ﻫﻲ ﺍﻟﻔﺻﺎﺋﻝ ﺍﻷﻳﻭﻧﻳﺔ ﺍﻟﻣﺷﻣﻭﻟﺔ ﺑﺎﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﺻﺎﺣﺏ K3ﻭ K4 -۲ﻣﺎ ﻗﻳﻣﺔ ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻛﻠﻲ B
Ni2+ + 4NH3 [ Ni(NH3)4]2+ -٥ﻣﺎ ﻣﻘﺩﺍﺭ ﺍﻟﺗﺑﺩﻝ ﻓﻲ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺣﺭﺓ ﺍﻟﻘﻳﺎﺳﻲ ﻟﻠﺗﻔﺎﻋﻝ :
ﺍﻟﺟﻭﺍﺏ -۱ :ﺃﺳﻬﺎﻡ ﻛﻝ ﻣﻥ ﺍﻟﻌﻭﺍﻣﻝ ﺍﻹﺣﺻﺎﺋﻳﺔ ﻭ ﺍﻟﻔﺭﺍﻏﻳﺔ ) ﺍﻟﺧﺎﺻﺔ ﺑﺎﻹﻋﺎﻗﺔ ( ﻓﻲ ﺗﻐﻳﺭﺍﺕ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ﻭ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺗﻐﻳﺭﺍﺕ
ﻫﻲ ﺍﻟﺳﺑﺏ ﺍﻟﺭﺋﻳﺳﻲ ﻓﻲ ﺗﻐﻳﺭ ﻗﻳﻡ Knﺍﻟﻣﺗﻌﺎﻗﺑﺔ .
62
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
-۲ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ [Ni(NH3)5(H2O)]+2ﻫﻭ ﺍﻟﻣﺣﺑﺫ ﺛﺭﻣﻭﺩﻳﻧﺎﻣﻳﻛﻳﺎً ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ . [Ni(NH3)6]+2
[Ni(H2O)4(NH3)2]+2 + NH3 [Ni(H2O)3(NH3)3]+2 + H2O -۳ﻗﻳﻣﺔ .B = 8.01
[Ni(H2O)3(NH3)3]+2 + NH3 [Ni(H2O)2(NH3)4]+2 + H2O -٤ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﺻﺎﺣﺏ K3ﻫﻭ :
ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﺻﺎﺣﺏ K4ﻫﻭ :
ΔG◦ = - RTln β4 = -2.303 X 1.987 X 7.47 = -10.36 Kcal mol-1 -٥
ﺍﻟﻌﻭﺍﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﺛﺭﺓ ﻓﻲ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ:
ﺗﺗﺣﻛﻡ ﻋﺩﺓ ﻋﻭﺍﻣﻝ ﻓﻲ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻣﻌﻘﺩ ﻳﺗﻛﻭﻥ ﻣﻥ ﺍﻳﻭﻥ ﻓﻠﺯﻱ ﻭ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩ ﻣﻌﻳﻧﻳﻥ.
ﺃﻭﻻ :ﺻﻔﺎﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯ.
ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻛﻭﻧﻬﺎ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﺍﻟﻣﺧﺗﻠﻔﺔ ﺗﺧﺿﻊ ﻻﺗﺟﺎﻫﺎﺕ ﻣﻌﻳﻧﺔ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺷﻣﻝ ﺗﺄﺛﻳﺭﺍﺕ ﺣﺟﻡ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯﻱ ﻭ
ﺷﺣﻧﺗﻪ ﻓﻣﺛﻼً -۱ﻓﻔﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﻳﺔ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﺷﺣﻧﺔ ﺍﻟﻣﺗﺳﺎﻭﻳﺔ ﻭ ﺍﻟﺣﺟﻡ ﺍﻟﻣﺧﺗﻠﻑ ﻳﻼﺣﻅ ﺃﻥ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﺣﺟﻡ
ﺍﻷﺻﻐﺭ ﺗﻭﻟﺩ ﻣﺟﺎﻻً ﻛﻬﺭﺑﺎﺋﻳﺎً ﺍﻛﺑﺭ ﻭﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﻓﻬﻲ ﺗﻛﻭﻥ ﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺃﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﺍً ،ﻛﻣﺎ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺗﺎﻟﻳﺔ:
BeOH+ MgOH+ CaOH+ SrOH+ BaOH+ ﺍﺯﺩﻳﺎﺩ ﺣﺟﻡ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯﻱ
ﻧﻘﺻﺎﻥ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ
ﻧﻘﺻﺎﻥ ﻗﻳﻡ K
-۲ﺃﻣﺎ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﺣﺟﻡ ﺍﻟﻣﺗﺳﺎﻭﻱ ﺗﻘﺭﻳﺑﺎً ﻭ ﺍﻟﺷﺣﻧﺎﺕ ﺍﻟﻣﺧﺗﻠﻔﺔ ،ﻓﻼﻳﻭﻥ ﺫﻭ ﺍﻟﺷﺣﻧﺔ ﺍﻷﻛﺑﺭ ﻳﺳﻠﻁ ﻣﺟﺎﻻً ﺃﻛﺑﺭ
ﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﺗﻛﻭﻥ ﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺃﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﺍً.
ﺃﺫﻥ ﻧﺳﺑﺔ ﺍﻟﺷﺣﻧﺔ ﺇﻟﻰ ﻧﺻﻑ ﺍﻟﻘﻁﺭ ﻋﻼﻗﺔ ﻣﻬﻣﺔ ﻓﻲ ﺗﻘﺭﻳﺭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺓ ،ﻟﻧﺄﺧﺫ ﻋﻠﻰ ﺳﺑﻳﻝ ﺍﻟﻣﺛﺎﻝ ﺍﻳﻭﻧﺎﺕ
M2+ﻟﻠﺳﻠﺳﻠﺔ ﺍﻻﻧﺗﻘﺎﻟﻲ ﺍﻷﻭﻟﻰ )ﻧﺻﻑ ﺍﻟﻘﻁﺭ ﻳﻘﻝ ﻋﺑﺭ ﺍﻟﺳﻠﺳﻠﺔ ( ﻭ ﺑﻬﺫﺍ ﻓﺄﻥ ﺍﻟﻧﺳﺑﺔ ]ﺷﺣﻧﺔ \ ﻧﺻﻑ ﺍﻟﻘﻁﺭ[ ﺗﺯﺩﺍﺩ ﻋﺑﺭ
ﺍﻟﺳﻠﺳﻠﺔ ﻭﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﺗﺯﺩﺍﺩ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺓ ﺍﻟﻧﺎﺗﺟﺔ ،ﻭ ﻳﻌﺭﻑ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺗﺭﺗﻳﺏ ﺑﺳﻠﺳﻠﺔ ﺍﻳﺭﻓﻧﻙ – ﻭ ﻟﻳﺎﻣﺱ
). (Irving – Williams
Mn+2 < Fe+2 < Co+2 < Ni+2 < Cu+2 > Zn+2
63
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﻭﻗﺩ ﺃﺗﺿﺢ ﺫﻟﻙ ﻣﻥ ﺩﺭﺍﺳﺔ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﺗﻛﻭﻧﺔ ﺑﻳﻥ ﺍﻷﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻣﺳﺗﻘﺭﺓ ﺛﻧﺎﺋﻳﺔ ﺍﻟﺗﻛﺎﻓﺅ ) ﺃﻱ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﻧﻐﻧﻳﺯ
ﻓﺻﺎﻋﺩﺍً( ﻭ ﺑﻳﻥ ﻣﺎ ﻳﺭﺑﻭ ﻋﻠﻰ ۹۰ﻟﻳﻛﺎﻧﺩ ﺗﺭﺗﺑﻁ ﺑﺎﻟﻔﻠﺯ ﺑﻭﺍﺳﻁﺔ ﺫﺭﺓ ﺍﻻﻭﻛﺳﺟﻳﻥ ﺃﻭ ﺍﻟﻧﺗﺭﻭﺟﻳﻥ ،ﺇﻥ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﻫﺫﻩ
ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﻳﺗﻐﻳﺭ ﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺃﻋﻼﻩ ﻣﻬﻣﺎ ﻛﺎﻥ ﻧﻭﻉ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ.
-۳ﺗﺄﺛﻳﺭ ﺍﻟﻣﺟﺎﻝ ﺍﻟﺑﻠﻭﺭﻱ (Crystal field effect):
ﺗﻠﻌﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻟﻠﻣﺟﺎﻝ ﺍﻟﺑﻠﻭﺭﻱ ) ( CFSEﺩﻭﺭﺍً ﻣﻬﻣﺎً ﻓﻲ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﺍﻻﻧﺗﻘﺎﻟﻳﺔ ﻭﻳﻅﻬﺭ ﺃﻧﻬﺎ
ﺍﻟﻣﺳﺅﻭﻟﺔ ﻋﻥ ﺍﻟﻧﻅﺎﻡ ﺍﻟﻁﺑﻳﻌﻲ ﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺳﻠﺳﻠﺔ ﺍﻻﻧﺗﻘﺎﻟﻳﺔ ﺍﻷﻭﻟﻰ .
ﺛﺎﻧﻳﺎ :ﺧﻭﺍﺹ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ:
.۱ﻁﺑﻳﻌﺔ ﺫﺭﺓ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ :
ﺗﻌﻭﺩ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺭﺗﺑﻁ ﻣﺑﺎﺷﺭﺓ ﺑﺄﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﻓﻲ ﻣﻌﻘﺩﺍﺗﻬﺎ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻌﻧﺎﺻﺭ ﺍﻟﺗﻲ ﻟﻬﺎ ﻛﻬﺭﻭﺳﺎﻟﺑﻳﺔ ﻋﺎﻟﻳﺔ ﺃﻱ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻘﻊ ﻓﻲ
ﺍﻟﺟﻬﺔ ﺍﻟﻳﻣﻧﻰ ﻣﻥ ﺍﻟﺟﺩﻭﻝ ﺍﻟﺩﻭﺭﻱ ﻭﻫﻲ:
, I , Br , Cl , F , Te , Se , S , O , Sb , C , N , As , P
ﻭ ﻟﻛﻝ ﻣﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﺇﻥ ﻭﺟﺩﺕ ﻓﻲ ﺟﺭﻳﺋﺔ ﺃﻭ ﺃﻳﻭﻥ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩ ،ﻗﺎﺑﻠﻳﺔ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ ﻣﻊ ﺃﻳﻭﻥ ﻓﻠﺯ .ﻭ ﻟﻘﺩ ﻭﺟﺩ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﻬﺎﻟﻭﺟﻳﻧﺎﺕ
،ﺃﻥ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﺗﻛﻭﻧﺔ ﻣﻥ ﺍﺗﺣﺎﺩ ﺍﻟﻬﺎﻟﻳﺩ ﻭ ﻏﺎﻟﺑﻳﺔ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﻳﺗﺑﻊ ﺍﻟﺗﺳﻠﺳﻝ ﺍﻟﺗﺎﻟﻲ:
‾F‾ > Cl‾ > Br‾ > I
ﻭ ﻳﺻﺑﺢ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺗﺳﻠﺳﻝ ﻣﻌﻛﻭﺳﺎ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺑﻌﺽ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺷﻣﻝ :
Hg2+ , Ag1+ , Cu1+ , Pt 2+
ﻭﻟﻘﺩ ﺗﻡ ﺗﺻﻧﻳﻑ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﻭﻓﻘﺎً ﻟﺧﺻﺎﺋﺹ ﺍﻟﺗﻘﺑﻝ ﻟﻠﻣﺯﺩﻭﺝ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ ﻣﻥ ﻗﺑﻝ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺇﻟﻰ ﺛﻼﺛﺔ ﺃﺻﻧﺎﻑ :ﺍﻟﺻﻧﻑ aﻭ
ﺍﻟﺻﻧﻑ bﻭ ﺻﻧﻑ ﻭﺳﻁﻲ ﻣﺎﺑﻳﻥ ﺍﻻﺛﻧﻳﻥ )ﻣﺑﺩﺃ ﺑﻳﺭﺳﻭﻥ(ﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺟﺩﻭﻝ ﺍﻟﺗﺎﻟﻲ :
ﺍﻟﺻﻧﻑ (soft acid) b ﺍﻟﺻﻧﻑ ﺍﻟﻭﺳﻁﻲ ﺍﻟﺻﻧﻑ (hard acid) a
Hg2+ Ag+ Fe+2,Co+2 Ca+2 U4+ Th4+ Zr4+ Sc3+ Be2+
(Pt2+ Pd2+)c Ni+2,Cu+2 Co+3,Ti+4, Y3+ Fe3+ Cr3+ Sn4+
Cu+,Au+,Pt+4 Zn+2,Pb+2 Al+3,Mn+2 Ac3+ Ce3+ La3+ Mg2+
-ﻓﻠﺯﺍﺕ ﺍﻟﺻﻧﻑ ) aﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﻛﻬﺭﻭﻣﻭﺟﺑﻳﺔ ﺍﻟﻌﺎﻟﻳﺔ ( ﺗﻛﻭﻥ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﻣﺳﺗﻘﺭﺓ ﻣﻊ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺗﻌﻭﺩ ﺫﺭﺍﺗﻬﺎ
ﺍﻟﻭﺍﻫﺑﺔ ﺍﻟﻰ ﺍﻟﺩﻭﺭﺓ ﺍﻟﺛﺎﻧﻳﺔ ﻣﻥ ﺍﻟﺟﺩﻭﻝ ﺍﻟﺩﻭﺭﻱ ) (F, O, Nﻭﺃﻟﻔﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻧﻭﻉ ﻣﻥ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ
64
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﻳﺗﻧﺎﺳﺏ ﻣﻊ ﺍﻟﺻﻔﺎﺕ ﺍﻟﻘﺎﻋﺩﻳﺔ ﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ،ﻓﺗﺯﺩﺍﺩ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺑﺎﺯﺩﻳﺎﺩ ﻗﺎﻋﺩﻳﺔ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ،ﻓﻣﺛﻼَ ﺗﺗﻧﺎﻗﺹ
ﻗﺎﻋﺩﻳﺔ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺍﻻﺗﻳﺔ ﻭ ﻛﺫﻟﻙ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻛﻭﻧﻬﺎ :
NH3 > RNH2> R2NH >R3N
H2O > ROH > R2O
-ﺑﻳﻧﻣﺎ ﻓﻠﺯﺍﺕ ﺍﻟﺻﻧﻑ bﺗﻛﻭﻥ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺃﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﺍً ﻣﻊ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺗﻌﻭﺩ ﺫﺭﺍﺗﻬﺎ ﺍﻟﻭﺍﻫﺑﺔ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺩﻭﺭﺓ ﺍﻟﺛﺎﻟﺛﺔ ﺃﻭ
ﺍﻟﺩﻭﺭﺍﺕ ﺍﻟﻼﺣﻘﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺟﺩﻭﻝ ﺍﻟﺩﻭﺭﻱ .
.۲ﺍﻟﻘﺩﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻛﻼﺑﻳﺎﺕ ):(chelation
ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ ﻫﻭ ﺫﻟﻙ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﻛﻭﻥ ﻓﻳﻪ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﻣﺗﺂﺻﺭ ﻣﻊ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺛﻧﺎﺋﻳﺔ ﺍﻟﺳﻥ )ﺃﻭ ﺃﻛﺛﺭ( ﻓﻲ ﻧﻅﺎﻡ ﺣﻠﻘﻲ.
ﻭ ﻳﺷﻳﺭ ﻣﺻﻁﻠﺢ " ﺍﻟﺗﺄﺛﻳﺭ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ" ﺇﻟﻰ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻌﺎﻟﻳﺔ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ )ﺑﺣﻳﺙ ﻳ ّﻛﻭﻥ ﻣﻌﻬﺎ ﺣﻠﻘﺎﺕ ﺳﺩﺍﺳﻳﺔ ﺃﻭ
ﺧﻣﺎﺳﻳﺔ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ( ﺑﺎﻟﻣﻘﺎﺭﻧﺔ ﺇﻟﻰ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻣﺗﺂﺻﺭ ﻓﻳﻪ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﻣﻊ ﻧﻔﺱ ﺍﻟﻌﺩﺩ ﻭ ﺍﻟﻧﻭﻉ ﻣﻥ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺃﺣﺎﺩﻳﺔ ﺍﻟﺳﻥ.
ﻣﺛﺎﻝ ﻟﺫﻟﻙ :ﺍﻋﺗﺑﺭ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻛﻠﻲ ﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻻﺗﻳﺔ:
)Cu2+(aq.) + 4NH3(aq.) ↔ [Cu(NH3)4]2+(aq. log K = 11.9
)Cu2+(aq.) + 2en (aq.) ↔ [Cu(en)2]2+ (aq. log K = 20.0
)Cu2+(aq.) + trien (aq.) ↔ [Cu(trien)]2+ (aq. log K = 20.5
ﻭ ﻛﻠﻣﺎ ﺍﺯﺩﺍﺩ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺣﻠﻘﺎﺕ ﺍﻟﻛﻳﻠﻳﺗﻳﺔ ﻳﺻﺑﺢ ﺍﻟﻣﺭﻛﺏ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺃﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﺍً ،ﺣﻳﺙ ﻳﺻﺎﺣﺏ ﻫﺫﺍ ﺗﻐﻳﺭ ﻣﻭﺟﺏ ﻓﻲ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ.
ﻭ ﻟﻔﻬﻡ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺗﺄﺛﻳﺭ ﻓﺈﻧﻧﺎ ﻻﺑﺩ ﺃﻥ ﻧﻠﺟﺄ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻌﻼﻗﺎﺕ ﺍﻟﺛﺭﻣﻭﺩﻳﻧﺎﻣﻳﻛﻳﺔ ﺍﻵﺗﻳﺔ:
ΔG◦ = - RTln β
◦ΔG◦ = ΔH◦ - TΔS
ﻭ ﻫﻛﺫﺍ ﻧﺳﺗﻁﻳﻊ ﺃﻥ ﻧﻼﺣﻅ ﺃﻥ ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻛﻠﻲ ﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﻳﻌﺗﻣﺩ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺣﺭﺓ ﺍﻟﻘﻳﺎﺳﻳﺔ ◦ ΔGﺍﻟﺗﻲ ﻫﻲ ﻣﺣﺻﻠﺔ
ﺗﻐﻳﺭﺍﺕ ﺍﻻﻧﺛﺎﻟﺑﻲ ﻭ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ﻓﻲ ﻋﻣﻠﻳﺔ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ.
ﻣﺛــــــــــــــــﺎﻝ:
65
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﻧﻌﺗﺑﺭ ﻋﻠﻰ ﺳﺑﻳﻝ ﺍﻟﻣﺛﺎﻝ ﻗﻳﻡ ◦ ΔS◦، ΔH◦ ، ΔGﻟﻠﺗﻔﺎﻋﻠﻳﻥ ﺍﻵﺗﻳﻳﻥ:
)Cd2+(aq.) + 4CH3NH2(aq.) ↔ [Cd(CH3NH2)4]2+(aq. log β = 6.52
Cd2+(aq.) + 2H2NCH2CH2NH2(aq.) ↔ [Cd(en)2]2+(aq.) log β = 10.6
)ΔH◦(kJmol-1 )ΔS◦(Jmol-1deg-1) -TΔS◦(kJmol-1) ΔG◦(kJmol-1
-57.3 -67.3 20.1 -37.2
-56.5 +14.1 -4.2 -60.7
ﻓﻲ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻣﺛﺎﻝ ﻧﺟﺩ ﺃﻥ ﺍﻟﺗﻐﻳﺭ ﻓﻲ ﺍﻻﻧﺛﺎﻟﺑﻲ ﺍﻟﻘﻳﺎﺳﻲ ◦ ΔHﻟﻛﻝ ﻣﻥ ﺗﻛﻭﻥ ﻭﺍﺣﺩ ﻣﻭﻝ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻷﻭﻝ )ﻏﻳﺭ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ( ﻭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ
ﺍﻟﺛﺎﻧﻲ )ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ( ﻳﻛﻭﻥ ﻣﺗﺳﺎﻭﻱ ﻓﻲ ﺣﺩﻭﺩ ﺍﻟﺧﻁﺄ ﺍﻟﺗﺟﺭﻳﺑﻲ .ﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﻓﺈﻥ ﺍﻹﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺍﻟﻌﺎﻟﻳﺔ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﺛﺎﻧﻲ )◦ ΔGﺃﻛﺛﺭ
ﺳﺎﻟﺑﻳﺔ ﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ log βﺃﻋﻠﻰ ﻭ ﺗﻛﻣﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﺗﻐﻳﺭ ﻓﻲ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ◦ ΔSﺣﻳﺙ ﺃﻥ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ ﻳﺻﺎﺣﺑﻪ ﺗﻐﻳﺭ ﻣﻭﺟﺏ ﻓﻲ
ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ )ﺃﻱ ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ( ﻣﻣﺎ ﻳﺟﻌﻝ ﺍﻟﺣﺩ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ◦ -TΔSﺳﺎﻟﺏ ﺍﻟﻘﻳﻣﺔ ،ﺑﻳﻧﻣﺎ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻼﻛﻠﻳﺗﻲ ﻳﺻﺎﺣﺑﻪ
ﻧﻘﺻﺎﻥ ﻓﻲ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ﻓﻳﻘﺎﻝ ﺃﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ ﺃﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻼﻛﻠﻳﺗﻲ ﺍﻟﻣﺣﺗﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻧﻔﺱ ﻧﻭﻉ ﻭ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ
ﺍﻟﻭﺍﻫﺑﺔ ﺑﺳﺑﺏ ﺍﻟﺗﺄﺛﻳﺭ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻫﻭ ﻧﺗﻳﺟﺔ ﺍﻟﺯﻳﺎﺩﺓ ﻓﻲ ﻗﻳﻣﺔ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ﺍﻟﻣﺻﺎﺣﺏ ﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ.
ﻣﺛـــــــــــــــــــﺎﻝ ﺁﺧﺭ :ﻓﻲ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﺍﻟﺳﻥ ﺑﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺃﺣﺎﺩﻱ ﺍﻟﺳﻥ ﻣﺛﻝ :
[Ni(NH3)6]2+(aq.) + 3en(aq.) ↔ [Ni(en)3]2+(aq.) + 6NH3 log K = 9.67
ﻋﻧﺩ ﺍﻟﺗﻭﺍﺯﻥ ﻧﺟﺩ ﺃﻥ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻗﺩ ﺃﺗﺟﻪ ﺇﻟﻰ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ [Ni(en)3]2+ﻋﻠﻰ ﺣﺳﺎﺏ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻼﻛﻠﻳﺗﻲ ﺍﻷﻗﻝ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ
ﺣﻳﺙ ﺃﻥ ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻹﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻋﺎﻟﻲ .ﻭ ﻫﺫﺍ ﺃﻳﺿﺎ ﺑﺳﺑﺏ ﺍﻟﺗﺄﺛﻳﺭ ﺍﻟﻛﻠﻳﺗﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻫﻭ ﻧﺗﻳﺟﺔ ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ﺍﻟﻣﺻﺎﺣﺏ
ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ .ﻓﺭﻏﻡ ﺃﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺻﺎﺣﺑﻪ ﺗﻐﻳﺭ ﻓﻲ ﺍﻻﻧﺛﺎﻟﺑﻲ
ΔH◦ =-12.1 kJ1molﻣﻘﺩﺍﺭﺍ ﻣﺅﺛﺭ ﻓﻲ ﻗﻳﻣﺔ ◦ ΔGﺍﻟﺳﺎﻟﺑﺔ ﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ log Kﺍﻟﻌﺎﻟﻳﺔ .
ﻛﻣﺎ ﺃﻥ ﺗﻛﻭﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﺧﻠﺑﻳﺔ ﺃﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﺍ ،ﺃﺫﺍ ﻛﺎﻧﺕ ﺗﺣﺗﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺭﻭﺍﺑﻁ ﺃﺣﺎﺩﻳﺔ ﻭ ﺛﻧﺎﺋﻳﺔ ﻣﺗﺗﺎﻟﻳﺔ ،ﻭ ﺗﺗﻣﺭﻛﺯ ﺍﻟﻛﺛﺎﻓﺔ
ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻳﺔ ﻣﻥ ﺍﻟﻧﻭﻉ πﻭ ﺗﻧﺗﺷﺭ ﻓﻭﻕ ﻛﻝ ﺍﻟﺣﻠﻘﺎﺕ ،ﻭ ﻫﺫﺍ ﻳﺳﺑﺏ ﺍﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺃﻛﺛﺭ ﺗﻌﺭﻑ ﺑﺎﻟﺭﻧﻳﻥ ،ﻭ ﻣﻥ ﺃﻣﺛﻠﺔ ﺫﻟﻙ ﺍﻻﺳﺗﻳﻝ
ﺍﺳﻳﺗﻭﻥ ﻣﻊ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ .
ﻭ ﻫﻛﺫﺍ ﻧﺳﺗﻁﻳﻊ ﺃﻥ ﻧﻼﺣﻅ ﺃﻥ ﺛﺎﺑﺕ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭ ﺍﻟﻛﻠﻲ ﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﻳﻌﺗﻣﺩ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺗﻐﻳﺭﺍﺕ ﺍﻟﻛﺑﻳﺭﺓ ﻓﻲ ﺍﻻﻧﺗﺭﻭﺑﻲ ﻓﻲ ﻋﻣﻠﻳﺔ
ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ.
66
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺓ -:
Mechanisms of reactions of complex compounds:
ﺍﻟﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ) ﻣﺳﺎﺭ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ( ﻭﻫﻭ ﺍﻟﻁﺭﻳﻕ ﺍﻟﺫﻱ ﺗﺳﻠﻛﻪ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﻭ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﻓﻲ ﺗﻔﺎﻋﻠﻬﺎ ﻣﻊ ﺑﻌﺿﻬﺎ ﺍﻟﺑﻌﺽ ﺑﻧﻅﺎﻡ
ﻣﻌﻳﻥ ﻟﻠﺣﺻﻭﻝ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺟﺯﻱء ﻓﻲ ﺻﻭﺭﺗﻪ ﺍﻷﺧﻳﺭﺓ .
ﺇﻥ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ ) ﺍﻹﺣﻼﻝ( ﺍﻟﺗﻲ ﺃﺟﺭﻳﺕ ﻋﻠﻰ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﺕ ﺍﻻﻧﺗﻘﺎﻟﻳﺔ ﻫﻲ ﻣﻥ ﺃﻛﺛﺭ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻣﺕ
ﺩﺭﺍﺳﺗﻬﺎ ﻣﻥ ﺍﻟﻧﺎﺣﻳﺗﻳﻥ ﺍﻟﺣﺭﻛﻳﺔ ﻭ ﺍﻟﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ،ﻭ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻣﺕ ﺩﺭﺍﺳﺗﻬﺎ ﺑﺻﻭﺭﺓ ﺷﺎﻣﻠﺔ ﻫﻲ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺛﻣﺎﻧﻳﺔ
ﺍﻟﺳﻁﻭﺡ.
ﺗﺻﻧﻑ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﻳﺗﻡ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﻓﻳﻬﺎ ﺑﺳﺭﻋﺔ ﺑﺄﻧﻬﺎ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﻓﻌﺎﻟﺔ labileﺃﻱ ﺇﻥ ﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﻫﺫﻩ
ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺳﺭﻳﻊ ﺟﺩﺍً) ﻋﻣﺭ ﺍﻟﻧﺻﻑ ﻟﻪ ﻳﻛﻭﻥ ﺍﻗﻝ ﻣﻥ ﺩﻗﻳﻘﺔ ½ ، ( tﺃﻣﺎ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺣﺻﻝ ﻓﻳﻬﺎ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ
ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ ﺑﺻﻭﺭﺓ ﺑﻁﻳﺋﺔ ﺟﺩﺍً ﻓﺗﺻﻧﻑ ﺑﻛﻭﻧﻬﺎ ﺧﺎﻣﻠﺔ ) inertﻋﻣﺭ ﺍﻟﻧﺻﻑ ﻟﻪ ﻳﻛﻭﻥ ﺍﻛﺑﺭ ﻣﻥ ﺩﻗﻳﻘﺔ( ،ﻳﺟﺏ ﻋﺩﻡ
ﺍﻟﻣﺯﺝ ﺑﻳﻥ ﺍﺳﺗﻌﻣﺎﻝ ﻣﺻﻁﻠﺢ ﻣﺳﺗﻘﺭ ﻭ ﻣﺻﻁﻠﺢ ﺧﺎﻣﻝ ) ( stable, inertﻭ ﻣﺻﻁﻠﺢ ﻏﻳﺭ ﻣﺳﺗﻘﺭ ﻭ ﻣﺻﻁﻠﺢ ﻓﻌﺎﻝ
) ( instable , labileﻓﻭﻓﻘﺎً ﻟﻠﻣﻔﻬﻭﻡ ﺍﻟﺛﺭﻣﻭﺩﺍﻧﻳﻣﻳﻛﻲ ﻳﻔﺿﻝ ﺍﺳﺗﻌﻣﺎﻝ ﻣﺻﻁﻠﺣﻲ ) ﻣﺳﺗﻘﺭ ﻭ ﻏﻳﺭ ﻣﺳﺗﻘﺭ ( ،
ﻭﻭﻓﻘﺎً ﻟﻠﻣﻔﻬﻭﻡ ﺍﻟﺣﺭﻛﻲ ﻳﻔﺿﻝ ﺍﺳﺗﻌﻣﺎﻝ ﻣﺻﻁﻠﺣﻲ)ﺧﺎﻣﻝ ﻭ ﻓﻌﺎﻝ ( .
ﻟﻘﺩ ﺃﺷﺎﺭ ﺗﻭﺏ Taubeﺇﻟﻰ ﻭﺟﻭﺩ ﻋﻼﻗﺔ ﻣﻬﻣﺔ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﺗﺭﻛﻳﺏ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ ﻭ ﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻛﻳﻣﻳﺎﺋﻳﺔ
ﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻻﻭﺭﺑﻳﺗﺎﻝ ﺍﻟﺩﺍﺧﻠﻲ ﻭﺗﺻﻧﻑ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺳﺩﺍﺳﻳﺔ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ ﺍﺳﺗﻧﺎﺩﺍً ﺇﻟﻰ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ dﺍﻟﻣﻭﺟﻭﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﺫﺭﺓ
ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻳﺔ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩ ﻭ ﻛﻣﺎ ﻳﻠﻲ :
ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻌﺎﻟﺔ ):(Labile Complexes
ﺟﻣﻳﻊ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻛﻭﻥ ﻓﻳﻬﺎ ﺫﺭﺓ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻱ ﺗﺣﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ dﻓﻲ ﺍﻭﺭﺑﻳﺗــــــــــــــــﺎﻻﺕ ) egﻭﻫﻲ
( dz2,dx2-y2ﻭﺍﻷﻣﺛﻠﺔ ﻣﺑﻳﻧﺔ ﻓﻲ ﺟﺩﻭﻝ ﺍﻟﺗﺭﻛﻳﺏ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ .
ﻭ ﺃﻳﺿﺎً ﺗﻛﻭﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﻓﻌﺎﻟﺔ ﺇﺫﺍ ﺍﺣﺗﻭﺕ ﺍﻭﺭﺑﻳﺗﺎﻻﺕ t2gﻋﻠﻰ ﺍﻗﻝ ﻣﻥ ﺛﻼﺛﺔ ﺍﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻭﺭﺑﻳﺗﺎﻻﺕ . d
ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺧﺎﻣﻠﺔ ): (Inert Complexes
ﻭﺗﺷﻣﻝ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ d3ﺍﻟﺛﻣﺎﻧﻳﺔ ﺍﻟﺳﻁﻭﺡ ﻳﺿﺎﻑ ﻟﻬﺎ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ d4, d5 , d6ﺫﺍﺕ ﺍﻟﺑﺭﻡ ﺍﻟﻭﺍﻁﺊ ﺑﻣﻌﻧﻰ ﺃﺧﺭ ﺍﺣﺗﻭﺍء
ﺍﻭﺭﺑﻳﺗﺎﻻﺕ t2gﻋﻠﻰ ﺍﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ﺃﻣﺎ ﺑﺻﻭﺭﺓ ﺟﺯﺋﻳﺔ ﺃﻭ ﻣﻛﺗﻣﻠﺔ .
67
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
�ﺪول اﻟﱰ�ﻴﺐ �ﻟﻜﱰوﱐ ﳌﻌﻘﺪات �ورﺑيتﺎل ا�ا�ﲇ اﳋﺎﻣ� و اﻟﻔﻌﺎ�
ﺍﻟﺗﺭﻛﻳﺏ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯﻱ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻱ) ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻌﺎﻟﺔ(
t2g0 eg0 Sc(III) , Ti(IV) ,Zr(IV) ,Hf(IV) ,Ce(IV) ,Th(IV) ,Nb(V) ,
)Mo(IV), Ca(II
t2g1 eg0 )Ti(III) , V(IV) , Mo(V) , W(V) , Re(VI
t2g2 eg0 )Ti(II) , V(III) , Nb(III) , Ta(III) , W(IV) , Re(V), Ru(VI
ﺍﻟﺗﺭﻛﻳﺏ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯﻱ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻱ) ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺧﺎﻣﻠﺔ(
t2g3 eg0 )V(II) , Cr(III) , Mo(III) , W(III) , Mn(IV) ,Re(IV
)Cr(CN)64- , Mn(CN)6-3 , Re(III) , Ru(IV) , Os(IV
t2g4 eg0 )Mn(CN)64- ,Re(II) , Fe(CN)63- , Fe(Phen)33+ , Ru(III
t2g5 ego
t2g6 eg0 Fe(CN)64- , Fe(phen)32+ , Ru(II) , Co(III)(except CoF63-),
)Rh(III
ﻭ ﻳﺗﺿﺢ ﺃﻫﻣﻳﺔ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺗﺻﻧﻳﻑ ﻣﻥ ﺍﻟﺗﻣﻳﻳﺯ ﺍﻟﻭﺍﺿﺢ ﺑﻳﻥ ﻣﻌﻘﺩ ﻓﻌﺎﻝ ﻭ ﺃﺧﺭ ﺧﺎﻣﻝ ﻟﻧﻔﺱ ﺍﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺗﻲ ﺗﺄﻛﺳﺩ ﻣﺧﺗﻠﻔﺗﻳﻥ
ﻭﻧﺣﻥ ﻧﻌﺭﻑ ﺃﻥ ﺍﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻳﺔ ﺗﺯﺩﺍﺩ ﺑﺯﻳﺎﺩﺓ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻟﺗﺄﻛﺳﺩ ﻟﻠﻔﻠﺯ ،ﻭﻟﻛﻥ ﻧﺟﺩ ﺍﻥ ﺍﻳﻭﻧﻲ Mo+3ﻭ W+3ﺿﻣﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺧﺎﻣﻠﺔ
ﻭ ﺍﻳﻭﻧﺎﺕ ﺣﺎﻻﺕ ﺍﻟﺗﺄﻛﺳﺩ ﺍﻷﻋﻠﻰ W+4 , W+5 , W+6 , Mo+6 , Mo+5 , Mo+4 ,ﺿﻣﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻔﻌﺎﻟﺔ ،ﻭ ﻳﻣﻛﻥ ﺗﻔﺳﻳﺭ
ﺃﺫﺍ ﻋﻠﻣﻧﺎ ﺃﻥ ﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ ﻳﻌﺗﻣﺩ ﻋﻠﻰ ﺗﻭﻓﻳﺭ ﺍﻭﺭﺑﻳﺗﺎﻝ ﺷﺎﻏﺭ ﻻﺳﺗﻘﺑﺎﻝ ﺍﻟﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ﺍﻟﻣﻬﺎﺟﻣﺔ ﻛﻣﺎ ﺳﻳﻭﺿﺢ
ﻓﻲ ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺃﺩﻧﺎﻩ .
ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ): (Mechanisms of Substation Reactions
ﺑﺎﻟﻧﺳﺑﺔ ﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﻳﻭﺟﺩ ﻧﻭﻋﺎﻥ ﺃﺳﺎﺳﻳﺎﻥ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ :ﻁﺭﻕ ﺍﻟﺗﻔﻛﻙ ﻭ ﻁﺭﻕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ،ﻭﺑﺷﻛﻝ ﻋﺎﻡ ﻧﺳﺗﻁﻳﻊ
ﺃﻥ ﻧﺑﻳﻥ ﻫﺫﻳﻥ ﺍﻟﻧﻭﻋﻳﻥ ﻣﻥ ﺍﻟﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﻓﻲ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﻟﺛﻣﺎﻧﻲ ﺍﻟﺳﻁﻭﺡ .
ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﺍﻟﺗﻔﻛﻙ ) ( SN1ﻭ ﺗﻌﻧﻲ ﺃﺣﻼﻝ ﻧﻳﻛﻠﻳﻭﻓﻳﻠﻲ ﺃﺣﺎﺩﻱ ﺍﻟﺟﺯﻱء ،ﻭﻳﺳﻣﻰ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻧﻳﻛﻠﻳﻭﻓﻳﻠﻲ ﻷﻥ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺍﻟﻘﺎﺩﻡ
ﻳﺑﺣﺙ ﻋﻥ ﻣﺭﻛﺯ ﻣﻭﺟﺏ ﺍﻟﺷﺣﻧﺔ ﻭ ﻫﻭ ﺍﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯ ﻭﺗﺗﺿﻣﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﻋﻣﻠﻳﺔ ﺗﺣﻠﻝ ﺃﺣﺎﺩﻳﺔ ﺍﻟﺟﺯﻳﺋﺔ ) ﺗﻣﺛﻝ
ﺍﻟﺧﻁﻭﺓ ﺍﻟﻣﻘﺭﺭﺓ ﻟﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ( ﻣﺅﺩﻳﺔ ﺍﻟﻰ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﻣﻌﻘﺩ ﻭﺳﻁﻲ ﺃﻭ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻧﺗﻘﺎﻝ ﺫﺍﺕ ﺗﻧﺎﺳﻕ ﺧﻣﺎﺳﻲ ﻭ ﻳﻠﻲ
ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺧﻁﻭﺓ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﺳﺭﻳﻊ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻭﺳﻁﻲ ﻭ ﺍﻟﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ﺍﻟﻣﻬﺎﺟﻣﺔ .ﻭﻳﺗﻡ ﻓﻳﻬﺎ ﺍﻻﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﺣﺳﺏ ﺍﻟﻣﻌﺎﺩﻻﺕ
ﺍﻟﺗﺎﻟﻳﺔ :
68
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
M L5X k1 ML5 + X ]r = k1 [ML5X
slow +Y
k2 ﺗﻛﻭﻳﻥ ﺃﺻﺭﺓ M-Y
fast M L5Y
Y
ﻛﺳﺭ ﺃﺻﺭﺓ L M-X LL
LX +Y M
M -X LL
L
LL ﻣﺭﻛﺏ ﻭﺳﻁﻲ ﺧﻣﺎﺳﻲ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ
L
ﻭﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻳﻌﺗﻣﺩ ﻋﻠﻰ ﻣﺎﺩﺓ ﻣﺗﻔﺎﻋﻠﺔ ﻭﺍﺣﺩﺓ ﻓﻘﻁ ،ﺃﻱ ﻳﻌﺗﻣﺩ ﻋﻠﻰ ﺗﺭﻛﻳﺯ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻣﺗﻣﻳﺊ ﻟﻠﻔﻠﺯ ﻭﻻ ﻳﻌﺗﻣﺩ ﻋﻠﻰ
ﺗﺭﻛﻳﺯ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺍﻟﺩﺍﺧﻝ ،ﻭ ﻗﺎﻧﻭﻥ ﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻳﻣﻛﻥ ﺗﻣﺛﻳﻠﻪ ﻛﻣﺎ ﻳﺄﺗﻲ :
]Rate = K [ML5X
ﻭﻗﺩ ﻻﺣﻅ Taubeﻧﻘﺻﺎﻥ ﻓﻲ ﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﺣﻠﻝ ﺍﻟﻣﺎﺋﻲ ﻭﺫﻟﻙ ﺑﺎﺯﺩﻳﺎﺩ ﺷﺣﻧﺔ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻱ ﻋﻠﻰ ﻁﻭﻝ ﺳﻠﺳﻠﺔ
ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ :
ﺃﺩﺕ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻣﻼﺣﻅﺔ ﺇﻟﻰ ﺍﻗﺗﺭﺍﺡ ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ SN1ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ،ﻭ ﺗﻌﺗﺑﺭ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻛﻭﺑﻠﺕ ﺍﻟﺛﻼﺛﻲ ﺍﻷﻳﻭﻧﻳﺔ ﺃﻛﺛﺭ
ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺩﺭﺳﺕ ﺑﺷﻛﻝ ﻭﺍﺳﻊ ﻻﺳﺗﻘﺭﺍﺭﻫﺎ ﻭﺳﻬﻭﻟﺔ ﺗﺣﺿﻳﺭﻫﺎ ﻭ ﺗﻔﺎﻋﻼﺗﻬﺎ ﺍﻟﺑﻁﻳﺋﺔ ﺟﻌﻠﻬﺎ ﺳﻬﻠﺔ ﻟﻠﺩﺭﺍﺳﺔ ﺍﻟﺣﺭﻛﻳﺔ
ﺑﺷﻛﻝ ﺧﺎﺹ
ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ SN2ﺍﻥ ﺍﻟﺧﻁﻭﺓ ﺍﻟﻣﺣﺩﺩﺓ ﻟﻣﻌﺩﻝ ﺳﺭﻋﺔ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺗﺗﺿﻣﻥ ﺗﻛﻭﻳﻥ ﻣﺭﻛﺏ ﻭﺳﻁﻲ ﻋﺩﺩﻩ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻘﻲ ، 7ﻭﻋﻠﻰ
ﺿﻭء ﺗﺻﻧﻳﻑ ﺗﻭﺏ ﻳﻌﺩ ﺍﻻﻭﺭﺑﻳﺗﺎﻝ ﺍﻟﺷﺎﻏﺭ ﻓﻲ t2gﺿﺭﻭﺭﻳﺎً ﻟﺗﻛﻭﻳﻥ ﺍﻟﻣﺭﻛﺏ ﺍﻟﻭﺳﻁﻲ ﺫﻱ ﻋﺩﺩ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ 7ﺃﻱ ﺃﻥ
69
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻔﻠﺯﻱ ﺍﻟﺫﻱ ﻻ ﻳﺗﻭﻓﺭ ﻓﻳﻪ ﻫﺫﺍ ﺍﻻﻭﺭﺑﻳﺗﺎﻝ ﺍﻟﺷﺎﻏﺭ ﻻﺳﺗﻘﺑﺎﻝ ﺍﻟﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ﺍﻟﻣﻬﺎﺟﻣﺔ ﻻ ﻳﺣﺑﺫ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﻭﻓﻕ
ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ SN2ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺗﻣﺛﻝ ﺑﺗﻛﻭﻳﻥ ﺃﺻﺭﺓ ﺇﺿﺎﻓﻳﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺧﻁﻭﺓ ﺍﻟﺑﻁﻳﺋﺔ ﺍﻟﻣﺣﺩﺩﺓ ﻟﻠﺳﺭﻋﺔ ﻭ ﻳﻠﻳﻬﺎ ﻣﺭﺣﻠﺔ ﺍﻟﺗﻔﻛﻙ
ﺍﻟﺳﺭﻳﻌﺔ ﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺗﻣﺛﻳﻝ ﺍﻟﺗﺎﻟﻲ :
ML5X + Y k1 M L5XY ]r = k1 [ML5X][Y
slow -X k2
fast ML5Y
Y Y
Y
ﺗﻛﻭﻳﻥ ﻣﺭﻛﺏ ﻭﺳﻁﻲ ﺳﺑﺎﻋﻲ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ
ﻣﺛﺎﻝ :ﻧﺎﻗﺵ ﺍﻟﺟﺩﻭﻝ ﺍﻻﺗﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﻣﺛﻝ ﺛﻭﺍﺑﺕ ﺍﻟﺳﺭﻋﺔ ﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ) penta ammine ligand cobalt(IIIﻭﺛﻭﺍﺑﺕ Ka
ﻟﻣﻌﻘﺩ ). penta ammine aqua cobalt(III
70
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺗﺄﻛﺳﺩ ﻭ ﺍﻻﺧﺗﺯﺍﻝ:
ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﺄﻛﺳﺩ ﻭ ﺍﻻﺧﺗﺯﺍﻝ ﻫﻲ ﺇﺣﺩﻯ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻘﻳﺔ ﻭ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺗﺿﻣﻥ ﺍﻧﺗﻘﺎﻝ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ﻣﺑﺎﺷﺭﺓ ﻣﻥ
ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺧﺗﺯﻝ ﺍﻟﻰ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﻛﺳﺩ ،ﺃﻭ ﻳﺗﺿﻣﻥ ﺍﻧﺗﻘﺎﻝ ﺫﺭﺓ ﺃﻭ ﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ﻣﻥ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﻭ ﻟﻛﻝ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﻅﺭﻭﻓﻪ ﺍﻟﺧﺎﺻﺔ
،ﻭ ﺍﺑﺳﻁ ﺃﻧﻭﺍﻉ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺗﺄﻛﺳﺩ – ﺍﺧﺗﺯﺍﻝ ﻳﺗﺿﻣﻥ ﻓﻘﻁ ﺍﻧﺗﻘﺎﻝ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ﺑﻳﻥ [Fe(CN)6]-4ﻣﺛﻼً ﻭ [Fe(CN)6]3-
ﺃﻭ ﺑﻳﻥ MnO4-ﻭ ، MnO4-2ﻭ ﻳﺟﺏ ﻣﻌﺭﻓﺔ ﺍﻟﻛﻳﻔﻳﺔ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﻡ ﻓﻳﻬﺎ ﺍﻧﺗﻘﺎﻝ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ﻣﻥ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﺍﻟﺗﻲ
ﺗﻅﻬﺭ ﻣﺳﻠﻛﻳﻥ ﺍﺳﺎﺳﻳﻳﻥ ﻣﺣﺗﻣﻠﻳﻥ :
ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺧﺎﺭﺝ ﻛﺭﺓ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ )(Outer-Sphere reaction
ﺗﻛﻭﻥ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﺑﺎﺩﻝ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ ﺳﺭﻳﻌﺔ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﻳﻥ [Fe(CN)6]-4ﻭ [Fe(CN)6]3-ﻭﺗﺗﺻﻑ ﻫﺫﻩ
ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﺎﺕ ﺑﻛﻭﻧﻬﺎ ﺫﺍﺕ ﺑﻧﻰ ﻫﻧﺩﺳﻳﺔ ﻣﺗﺷﺎﺑﻬﺔ ﻭ ﺃﻁﻭﺍﻝ ﺍﻵﺻﺭﺓ ﻓﻳﻬﺎ ﻣﺗﺳﺎﻭﻳﺔ ﺗﻘﺭﻳﺑﺎً ﻭ ﺫﺍﺕ ﺑﺭﻡ ﻭﺍﻁﺊ ﻭ
ﺧﺎﻣﻠﺔ ﻧﺣﻭ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ
t2g6 eg0 ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺧﺗﺯﻝ ) [Fe(CN)6]-4 (Fe+2
t2g5 eg0 [Fe(CN)6]-3ﻭﺗﺗﻁﻠﺏ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﻛﻣﻳﺔ ﻣﻥ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺗﻧﺷﻳﻁ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﻛﺳﺩ ) (Fe+3
ﻟﻐﺭﺽ ﺍﻟﺗﻐﻠﺏ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺗﻧﺎﻓﺭﺍﻟﻛﻬﺭﻭﺳﺗﺎﺗﻳﻛﻲ ﺍﻟﻧﺎﺷﺊ ﻣﻥ ﺍﻟﺷﺣﻧﺎﺕ ﺍﻟﻣﺗﺷﺎﺑﻬﺔ .
ﻭﺗﻛﻭﻥ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﺑﺎﺩﻝ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ ﺑﻁﻳﺋﺔ ﻧﺳﺑﻳﺎً ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﻳﻥ [Co(NH3)6]+2ﻭ ، [Co(NH3)6]+3ﻓﺄﺣﺩ ﺍﻟﻣﺭﻛﺑﻳﻥ
ﺍﻟﻣﺗﻔﺎﻋﻠﻳﻥ ﺫﺍ ﺑﺭﻡ ﻭﺍﻁﺊ ) ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﻛﺳﺩ ( ﻭ ﺍﻵﺧﺭ ﺫﻭ ﺑﺭﻡ ﻭﺍﻁﺊ ) ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺧﺗﺯﻝ ( ﻭﺃﻁﻭﺍﻝ ﺍﻷﻭﺍﺻﺭ ﻣﺧﺗﻠﻔﺔ .
) [Co(NH3)6]+2ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺧﺗﺯﻝ ( ﺑﺭﻡ ﻋﺎﻟﻲ ﻓﻌﺎﻝ ﻧﺣﻭ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ t2g5 eg2
) [Co(NH3)6]+3ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﻛﺳﺩ ( ﺑﺭﻡ ﻭﺍﻁﺊ ﺧﺎﻣﻝ ﻧﺣﻭ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ t2g6 eg0
ﻭﺗﺗﻁﻠﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺗﻧﺷﻳﻁ ﻋﺎﻟﻳﺔ ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺗﻧﺎﻓﺭ ﺍﻟﻛﻬﺭﻭﺳﺗﺎﺗﻳﻛﻲ ﻭ ﻟﺟﻌﻝ ﺍﻷﻭﺍﺻﺭ ﻣﺗﺳﺎﻭﻳﺔ ﻭ ﻛﺫﻟﻙ ﻹﻋﺎﺩﺓ ﺍﻟﺗﺭﺗﻳﺏ
ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﻲ .ﻭﻳﻣﻛﻥ ﺇﻥ ﺗﺣﺻﻝ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺑﻳﻥ ﻣﺭﻛﺑﻳﻥ ﻟﻔﻠﺯﻳﻥ ﻣﺧﺗﻠﻔﻳﻥ ﺃﻭ ﺑﻳﻥ ﻣﺭﻛﺑﻳﻥ ﻣﺧﺗﻠﻔﻳﻥ ﻟﻧﻔﺱ ﺍﻟﻔﻠﺯ ،ﻭﻫﺫﻩ
ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺳﺭﻳﻌﺔ ﺟﺩﺍً ﻭ ﺗﺗﻁﻠﺏ ﻁﺎﻗﺔ ﺗﻧﺷﻳﻁ ﻭﺍﻁﺋﺔ ﻧﺳﺑﻳﺎً ،ﻛﻣﺎ ﻓﻲ [Fe(CN)6]-4ﻭ .[IrCI6]-2
71
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺩﺍﺧﻝ ﻛﺭﺓ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ ( Inner Sphere Reaction) :
ﻳﺗﺿﻣﻥ ﺑﻌﺽ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﺄﻛﺳﺩ ﻭ ﺍﻻﺧﺗﺯﺍﻝ ﺫﺭﺓ ﺃﻭ ﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ﻣﻥ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﻣﺷﺗﺭﻛﺔ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﻛﺳﺩ ﻭ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺧﺗﺯﻝ
ﻳﺣﺻﻝ ﻣﻥ ﺧﻼﻟﻬﺎ ﺍﻧﺗﻘﺎﻝ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ﻭ ﺗﻘﻭﻡ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺫﺭﺍﺕ ﺑﺗﻛﻭﻳﻥ ﺟﺳﺭ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺧﺗﺯﻝ ﻭ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﻛﺳﺩ ﻳﺳﻬﻝ ﺍﻧﺗﻘﺎﻝ
ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ،ﻭﻳﻧﺑﻐﻲ ﺃﻥ ﻳﻛﻭﻥ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺧﺗﺯﻝ ﻓﻌﺎﻻً labileﻭ ﺍﻟﻌﺎﻣﻝ ﺍﻟﻣﺅﻛﺳﺩ ﺧﺎﻣﻼً inertﻛﻣﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﺗﺎﻟﻲ:
[Co(NH3)5CI]+2 + [Cr(H2O)6]+2 H+ [Co(H2O)6]+2 +[Cr(H2O)5CI]+2 +NH4+
Oxidant f. Reduct f. )High spin(labile Inert
Low spin High spin t2g5 eg2 t2g3 eg0
inert
labile
ﺃﻥ ﺍﻳﻭﻥ ﺍﻟﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﺍﻟﺫﻱ ﻳﺗﺻﻝ ﺑﺎﻟﻛﺭﻭﻡ ﻛﺎﻥ ﻣﺗﺻﻼً ﺑﺎﻟﻛﻭﺑﻠﺕ ﻭ ﻗﺩ ﺍﻧﺗﻘﻝ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻛﺭﻭﻡ ﻣﻥ ﺧﻼﻝ ﺣﺎﻟﺔ ﺍﻻﻧﺗﻘﺎﻝ ﺍﻟﺗﻲ ﻳﺷﻛﻝ ﺍﻳﻭﻥ
ﺍﻟﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﻓﻳﻬﺎ ﺟﺳﺭﺍً ﺑﻳﻥ ﺍﻳﻭﻧﻲ ﺍﻟﻔﻠﺯﻳﻥ [(NH3)5Co-CI-Cr(H2O)5]+4ﻭ ﺇﺛﻧﺎء ﻋﻣﻠﻳﺔ ﺍﻻﻧﺗﻘﺎﻝ ﻳﻘﻭﻡ ﺍﻟﺟﺳﺭ ﺑﺄﻛﺳﺩﺓ ﺍﻟﻛﺭﻭﻡ
. Co+2 Cr+2ﻭ ﺍﺧﺗﺯﺍﻝ Co+3 ﻣﻥ Cr+3
72
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ ﻓﻲ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﺭﺑﻊ ﺍﻟﻣﺳﺗﻭﻱ -:
ﺗﺯﺩﺍﺩ ﻓﺭﺹ ﺍﻟﺗﺄﺻﺭ ﺑﻳﻥ ﺍﻟﻣﺫﻳﺏ ﻭ ﺍﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻱ ﺫﻟﻙ ﺑﺳﺑﺏ ﻛﻭﻥ ﺫﺭﺓ ﺍﻟﻔﻠﺯﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻱ ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻠﺗﻔﺎﻋﻝ ﻓﻲ ﻣﻭﻗﻊ ﻣﻥ ﻣﻭﺍﻗﻊ
ﻣﺳﺗﻭﻱ ﺟﺯﻳﺋﺔ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ .ﻭﻟﻛﻲ ﻧﺧﻣﻥ ﻧﻭﻉ ﺍﻟﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻟﺣﺩﻭﺙ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻧﻭﻉ ﻣﻥ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺗﻌﻭﻳﺽ ﻓﻲ ﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﺭﺑﻊ
ﺍﻟﻣﺳﺗﻭﻱ ﻳﻣﻛﻥ ﺍﻟﻘﻭﻝ ﺍﻧﻬﺎ ﻟﻳﺳﺕ ﻣﻳﻛﺎﻧﻳﻛﻳﺔ SN1ﻻﻧﻬﺎ ﺗﺗﻁﻠﺏ ﻣﺭﻛﺑﺎً ﻭﺳﻁﻳﺎً ﺛﻼﺛﻲ ﺍﻟﺗﻧﺎﺳﻕ.
ﻭﻋﺎﺩﺓ ﻣﺎﻳﺗﻡ ﺩﺭﺍﺳﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺑﻭﺍﺳﻁﺔ ) ﺗﺄﺛﻳﺭ ﺗﺭﺍﻧﺱ (trans effectﻭﻳﺷﻳﺭ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻣﻔﻬﻭﻡ ﺍﻟﻰ ﺍﻥ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﻣﻌﻳﻧﺔ ﺗﺟﻌﻝ
ﻣﻥ ﺍﻟﺳﻬﻝ ﺍﺯﺍﺣﺔ ﺍﻟﻣﺟﺎﻣﻳﻊ ) ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ( ﺍﻟﻣﻘﺎﺑﻠﺔ ﻟﻬﺎ ﻓﻲ ﻣﻭﻗﻊ ﺗﺭﺍﻧﺱ ﻓﻲ ﻣﻌﻘﺩ ﺍﻟﻣﺭﺑﻊ ﺍﻟﻣﺳﺗﻭﻱ .ﻭ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩﺍﺕ ﺍﻟﺗﻲ ﺗﺗﻔﺎﻋﻝ
ﺑﻬﺫﻩ ﺍﻟﻁﺭﻳﻘﺔ ﺗﺣﺗﻭﻱ ﻋﺎﺩﺓ ﻋﻠﻰ ﺫﺭﺓ ﻣﺭﻛﺯﻳﺔ ﺫﺍﺕ ﻣﺟﺎﻝ ﻋﺎﻟﻲ ،ﻭ ﺗﺣﺗﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ﻣﺗﻧﺎﺳﻘﺔ ﺗﺩﻓﻊ ﺍﻻﻟﻛﺗﺭﻭﻧﺎﺕ ﻧﺣﻭ
ﺍﻟﺫﺭﺓ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻳﺔ ﻭﻫﺫﻩ ﺍﻟﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ﺗﻌﺩ ﺍﻛﺛﺭ ﻓﻌﺎﻟﻳﺔ ) ﺍﺳﻬﻝ ﺍﺳﺗﺑﺩﺍﻻً( ﻣﻥ ﺍﻟﺟﺯﻳﺋﺎﺕ ﺍﻟﻣﺗﻌﺎﺩﻟﺔ ﻣﺛﻝ ﺟﺯﻳﺋﺔ H2Oﻭﺗﺗﻣﺛﻝ ﻫﺫﻩ
ﺍﻟﻣﺟﻣﻭﻋﺔ ) ﺑﺑﻌﺽ ﺍﻻﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺳﺎﻟﺑﺔ (ﻭ ﺍﻓﺿﻝ ﻣﺛﺎﻝ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻧﻭﻉ ﻣﻥ ﺍﻳﻭﻧﺎﺕ ﺍﻟﺫﺭﺓ ﺍﻟﻣﺭﻛﺯﻳﺔ ﻫﻭ ﺍﻳﻭﻧﻲ ).Pd(II),Pt(II
ﻓﻲ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺗﺣﺿﻳﺭ ﺍﻳﺯﻭﻣﺭﺍﺕ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﻛﻠﻭﺭﻭ ﺛﻧﺎﺋﻲ ﺍﻣﻳﻥ ﺑﻼﺗﻳﻥ ) (IIﻧﻼﺣﻅ ﻣﺎﻳﻠﻲ :
ﺣﻳﺙ ﺍﻥ ﺍﻳﻭﻥ ﺍﻟﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﺍﻛﺛﺭ ﻗﺩﺭﺓ ﻋﻠﻠﻰ ﺍﻟﺗﺄﺛﻳﺭ ﺍﻟﺗﺭﺍﻧﺳﻲ ﻣﻥ ) NH3ﺍﻛﺛﺭ ﻓﻌﺎﻟﻳﺔ ،ﺃﻛﺛﺭ ﺍﺳﺗﺑﺩﺍﻻً ﺑﺄﺗﺟﺎﻩ ﺍﻟﻣﻭﻗﻊ ﺗﺭﺍﻧﺱ(
ﻓﺟﺯﻳﺋﺔ NH3ﻓﻲ ﺍﻟﺧﻁﻭﺓ ﺍﻟﺛﺎﻧﻳﺔ ﻻﻳﻣﻛﻥ ﺍﻥ ﺗﻛﻭﻥ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﻭﻗﻊ transﻟﺟﺯﻳﺋﺔ NH3ﺍﻻﺧﺭﻯ ﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﻳﺗﻛﻭﻥ ﺍﻻﻳﺯﻭﻣﺭ ، cis
ﺍﻣﺎ ﺍﻻﻳﺯﻭﻣﺭ transﻓﺄﻧﻪ ﻳﺣﺿﺭ ﻋﻥ ﻁﺭﻳﻕ ﺗﻔﺎﻋﻝ ﺍﻟﻣﻌﻘﺩ [pt(NH3)4]+2ﻣﻊ ﺍﻳﻭﻥ ﺍﻟﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﻭ ﻛﺗﺎﻟﻲ :
ﻳﺣﺙ ﺍﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﻓﻲ ﺍﻟﺧﻁﻭﺓ ﺍﻟﺛﺎﻧﻳﺔ ﺑﺟﺯﻳﺋﺔ NH3ﻓﻲ ﺍﻟﻣﻭﻗﻊ ﺗﺭﺍﻧﺱ ﻻﻳﻭﻥ ﺍﻟﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﺍﻻﻋﻠﻰ ﻗﺩﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺗﻭﺟﻳﻪ ﺍﻟﺗﺭﺍﻧﺳﻲ ﺑﺎﻳﻭﻥ
ﻛﻠﻭﺭﻳﺩ ﺍﺧﺭ ﻭ ﺑﺎﻟﺗﺎﻟﻲ ﻳﺗﻛﻭﻥ ﺍﻻﻳﺯﻭﻣﺭ .trans
73
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
ﻭﻳﻣﻛﻥ ﺗﺭﺗﻳﺏ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺣﺳﺏ ﻗﺎﺑﻠﻳﺗﻬﺎ ﻟﺗﻭﺟﻳﻪ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ ﺍﻟﻣﻬﺎﺟﻣﺔ ﺍﻟﻰ ﺍﻟﻣﻭﻗﻊ ﺗﺭﺍﻧﺱ)ﻗﺩﺭﺗﻬﺎ ﻋﻠﻰ ﺗﺳﻬﻳﻝ ﺍﺳﺗﺑﺩﺍﻝ ﺍﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩ
ﺍﻟﻣﻘﺎﺑﻝ ﻟﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻣﻭﻗﻊ ﺑﻠﻳﻛﺎﻧﺩ ﺍﺧﺭ ):(Y-
ﻭﺗﺳﻣﻰ ﺳﻠﺳﻠﺔ ﻟﻳﻛﺎﻧﺩ ﺍﻟﺗﻭﺟﻳﻪ ﺍﻟﻣﺿﺎﺩ ).(ligand directing series
ﻭﺑﻧﻔﺱ ﺍﻟﻁﺭﻳﻘﺔ ﻭ ﺑﺎﺳﺗﺧﺩﺍﻡ ﺧﺎﺻﻳﺔ ﺍﻟﺗﺎﺛﻳﺭ ﺍﻟﺗﺭﺍﻧﺳﻲ ﺗﺣﺿﺭ ﺍﻻﻳﺯﻭﻣﺭﺍﺕ ﺍﻟﺛﻼﺙ ﻟﻠﻣﻌﻘﺩ ] [pt(py)NH3NO2CIﻭﻳﻌﺗﻣﺩ
ﻧﺟﺎﺡ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺭﻳﻘﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﺧﺗﻼﻑ ﻗﻭﺓ ﺍﻟﺗﺎﺛﻳﺭ ﺍﻟﺗﺭﺍﻧﺳﻲ ﻟﻠﻳﻛﺎﻧﺩﺍﺕ
NO2
74
م.ﺣﻮراء ﻣﻬﺪي اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﺤﺎﺿﺮات اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء اﻟﺘﻨﺎﺳﻘﻴﺔ
75