کمپلکس چیست؟

کمپلکس چیست؟

در شیمی ساختار های مولکولی مختلفی وجود دارد و هر یک از آن ها نام خاصی دارد. در شیمی آلی انواع مختلف ساختار ها از جمله ساختار های شاخه دار، حلقوی و … وجود دارد و همچنین در شیمی معدنی نیز چنین است. اما کمپلکس چه مفهومی دارد؟

همه ما با ساختار های بلوری مختلف از جمله بلور سدیم کلرید و … آشنایی داریم. این ساختار ها از اجتماع زوج یون ها ایجاد شده اند و زمانی که در یک حلال معدنی وارد شوند به زوج یون های سازنده شان تفکیک می شوند. اما همه ساختار ها چنین نیستند. برخی ساختار های معدنی وجود دارد که در آب تفکیک نشده و با حفظ ساختاری که دارند به حرکت و بر همکنش با سایر عوامل موجود در محیط می پردازند.

این ساختار ها برای اولین بار در سال های دهه 1800 توسط آلفرد ورنر شناسایی و معرفی شدند. این ساختار ها بر خلاف زوج یون های معمول در شیمی معدنی ساختار های پیچیده تری دارند و به همین علت به ساختار های کمپلکس (complex) به معنای پیچیده مشهور شدند.

انواع کمپلکس

کمپلکس ها انواع مختلفی دارند و می توانند صرفا معدنی و یا ترکیبی از ساختار های آلی و معدنی باشند. این ساختار ها می توانند تک لایه و یا چند لایه باشند؛ همچنین می توانند با یکدیگیر برهمکنش های پیوندی و یا غیر پیوندی داشته و به صورت اولیگومر و یا پلیمر نیز در آیند.

چند مفهوم کلیدی در بحث کمپلکس ها وجود دارد که نیاز است تا با آن ها آشنا شوید:

• هسته: به اتم مرکزی یک ساختار کمپلکس گفته می شود؛ این اتم همیشه یک فلز واسطه است.
• لیگاند: هر اتم یا ساختاری که مستقیم و بدون واسطه به هسته کمپلکس وصل باشد به صورت لیگاند شناخته می شود.
• پل: لیگاندی که بین دو هسته مشترک باشد به صورت پل شناخته می شود.

کمپلکس های تک لایه

این مواد ساده ترین کمپلکس ها بوده و تشکیل شده از یک هسته و تعدادی لیگاند در اطراف آن هستند. به عنوان مثال اورانیوم هگزا فلوئورید یکی از آن هاست که در آن شش اتم فلوئور با یک اتم اورانیوم پیوند دارند.

کمپلکس های چند لایه

این مواد از یک هسته مرکزی، چند لیگاند در اطراف آن و همچنین یک یا چن مولکول همراه هستند که گرچه با هسته کمپلکس پیوند ندارند اما همواره در اطراف لیگاند ها باقی می مانند و از آن جدا نمی شوند؛ مگر در شرایط خاص.

به عنوان مثال، کلرید آهن (III) شش آبه یکی از آن هاست. در ساختار این ماده سه اتم کلر با یک اتم آهن پیوند دارند و بعد از آن ها در لایه بعدی 6 مولکول آب در اطراف این ساختار لایه دوم کمپلکس را می سازد.

کمپلکس های آلی فلزی

این ساختار ها از دو قسمت آلی و معدنی ساخته شدند و یک یا چند تا از لیگاند های متصل به هسته از ساختار های آلی ایجاد شده اند. به عنوان مثال، ساختار هموگلوبین خودش یک نوع کمپلکس آلی فلزی به حساب می آید. به عنوان مثال، مولیبدن هگزا کربونیل از جمله آنهاست.

کمپلکس های اولیگومری و پلیمری

در این نوع ترکیبات یک یا چند لیگاند بین دو هسته به اشتراک گذاشته می شوند و ساختاری شامل بیش از یک هسته می سازند. اگر این ساختار ها تنها چند هسته محدود مثلا 5 یا 3 هسته داشته باشند کمپلکس های اولیگومر شده و اگر تعداد زیادی از آن ها به هم متصل باشند کمپلکس های پلیمری به حساب می آیند.