aatomite tühjade elektronorbitaalide ja teiste ergastunud vabade elektronpaaride vahel. Side tekib mitte uute elektronide juurdevõtul või äraandmisel, vaid enda elektronide ja tühjade orbitaalide ,,sünnipärasel" kokkusobimisel. Üks näide: Mis on ühist vee, ammoniaagi ja klooril? Neil kõigil on viimasel kihil väga energiarikkad vabad elektronpaarid. Neid kasutataksegi, et ühineda metalliiooniga, millest saab kompleksimoodustaja. Võtame näiteks alumiiniumiooni. Tavalisel alumiiniumi aatomil on selline elektonkonfiguratsioon; 1s22s22p63s23px1 Al3+ tekkel loovutatakse kolm elektroni ja seega jäävad orbitaalid tühjaks. Orbitaalid on need jõumõjualad, millega tuum manipuleerib elektronide kindlat liikumist, olekut. Igal juhul peale kolme elektroni loovutamist on skeem selline: 1s22s22p6
Soolad koosnevad tavaliselt metalli katioonist ja happeanioonist. Soolad on liitained, milles metalliioonid on seotud happejääkioonidega. Soolad on ioonsed ühendid, mis koosnevad (aluse) katioonidest ja (happe) anioonidest. Liigitus 1. Tavasoolad (lihtsoolad) : NaCl, FeSO4, CuCO3, Na3PO4 ... 2. Vesiniksoolad happe vesinikioonid asenduvad täielikult või osaliselt metalliiooniga Cu(HCO3)2 vask(II)vesinikkarbonaat NaH2PO4 naatriumdivesinikfosfaat Na2HPO4 naatriumvesinikfosfaat 3. Hüdroksiidsoolad aluse hüdroksiidioonid asenduvad täielikult või osaliselt metalliga MgOHCl magneesiumhüdroksiidkloriid 4. Kristallhüdraadid soolad, mis sisaldavad tahkes olekus kristallvett
struktuuriga seotud mõisteid: kompleksimoodustaja, ligandid, sise- ja välissfäär, koordinatsiooniarv. [Cu(H2O)6]2+ ongi tüüpiliseks näiteks kompleksist osakesest, mis koosneb tsentraalsest metalliaatomist ja sellega koordinatiivse kovalentse sidemega (doonor-aktseptorsidemega) seotud molekulidest või ioonidest. Kompleksimoodustaja keskne metalliaatom, võib olla neutraalne või katioonina. Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustamisel tsentraalse metalliiooniga nim ligandideks. Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri ehk sisesfääri. Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv, levinumad on 4 ja 6. Välissfäär - nurksulgudest väljaspool. Kui kompleks on laenguta, siis välissfääri ei moodustu. 2. Andke d-metalli kompleksühendile nimetus, kui valem on antud. - 3. Kirjutage d-metalli kompleksühendi valem nimetuse järgi. - 4
Kompleksühend või ka koordinatiivühend on rangelt võttes neutraalne ühend, mille koostisesse kuulub vähemalt üks kompleks. Keskne metalliaatom võib kompleksis olla neutraalne, nt [Ni(CO)4], või katioonina, nt K4[Fe(CN)6]. Kompleksühendid on keemias ja elus äärmiselt olulised: hemoglobiin, klorofüll, paljud ensüümid on kompleksühendid. Kompleksimoodustaja- Tsentraalne aatom Ligandid- Molekulid või ioonid, mis liituvad kompleksi moodustumisel tsentraalse metalliiooniga. Lihtsamatel juhtudel on ligande ühe tsentraalaatomi ümber 4 või 6. Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe kovalentse sideme. Sise-ja välissfäär- Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri ehk sisesfääri. Koordinatsiooniarv- Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel, levinumad koordinatsiooniarvud on 4 ja 6. tsentraalne aatom ehk kompleksimoodustaja ligandid K [Fe(CN) ]
Komplekside teket mõjutavad: Metalliioonide samaaegne esinemine, Erinevate ligandide samaaegne esinemine, pH, Metalliioonid lahustumatutes ühendites. *Doonoraktseptorside ehk koordinatsiooni(line) side -keemiline side kompleksühendites, kus üks või mitu aatomit moodustavad suurema arvu sidemeid, kui seda võimaldab nende aatomite kõrgeim formaalne valents. * Molekule või ioone, mis liituvad kompleksi moodustumisel tsentraalse metalliiooniga, nimetatakse ligandideks. Iga ligand annab tsentraalaatomiga vähemalt ühe kovalentse sideme. *Kompleksis tsentraalaatomiga otseselt seotud ligandid moodustavad tsentraalaatomi koordinatsioonisfääri. *Sidemete arv tsentraalaatomi ja ligandide vahel on kompleksi koordinatsiooniarv, levinumad koordinatsiooniarvud on 6 ja 4. *Kelaat. Mõned ligandid annavad metalliga rohkem kui ühe sideme. Komplekse, kus ligand annab metalliga
Mõlemal juhul vanad sidemed vabaks radikaaliks ja saades ise stabiilseks. lõdvenevad. Ahela katkemine radikaalid rekombineeruvad Paljudel juhtudel võivad metalliioonid avaldada omavahel. katalüütilist toimet. Lähteaine molekulid seonduvad Ahelreaktsioonis võivad osaleda ka mitmed lisandid, mis metalliiooniga ja moodustub ebapüsiv kompleksühend. näiteks seovad radikaale (inhibiitorid) või tekitavad Metalliioon polariseerib temaga seondunud molekule, radikaale (initsiaatorid). mille tagajärjel sidemed lõdvenevad. Eristatakse hargnemata ahelaga (elementaaraktis tekib Heterogeenne katalüüs sel puhul moodustab
rakendamisel nende vaevumärgatav triiv elektrivälja sihile vastassuunas. Sellepärast nimetatakse elektronide suunatud liikumise kiirust ka triivkiiruseks. Triivkiirus ei saavuta kunagi suurt väärtust sellepärast, et elektronid põrkuvad pidevalt metalliioonidega ja elektriväli saab neid segamatult kiirendada ainult kahe järjestikuse põrke vahelisel ajal.Kui sellise kiirusega liikuv vaba elektron põrkub nüüd metalliiooniga, annab ta sellele osa oma kineetilisest energiast. Selle tulemusel hakkab metalliioon intensiivsemalt võnkuma, metalli temperatuur suureneb. Kui elektriväli on väiksem aatomisisestest elektriväljadest, siis see põrge on elastne. Et aga elektroni triivkiirus on mõõtmatult väiksem tema soojusliikumise keskmisest kiirusest, siis võibki öelda, et pärast põrget muutub elektroni triivkiirus nulliks. Klassikalise elektronteooria seisukohalt on voolutihedus juhis võrdeline elektrivälja
9 rakendamisel nende vaevumärgatav triiv elektrivälja sihile vastassuunas. Sellepärast nimetatakse elektronide suunatud liikumise kiirust u ka triivkiiruseks. Triivkiirus ei saavuta kunagi suurt väärtust sellepärast, et elektronid põrkuvad pidevalt metalliioonidega ja elektriväli saab neid segamatult kiirendada ainult kahe järjestikuse põrke vahelisel ajal. Metalliiooniga põrkudes annab elektron elektrivälja mõjul saadud kineetilise energia talle ära, s.t. see muutub ioonide soojusliikumise energiaks. Järelikult – metalli elektriline takistus on põhjustatud vabade elektronide põrkumisest metallioonidega. Sarnaselt vabade elektronide kaootilise soojusliikumisega on ka metalliioonid kristallvõres pidevas soojusliikumises, kuid kui elektronid eespoolmainitu põhjal liiguvad kulgevalt nagu