الليجندات وتكوين المعقدات واستبدالها في كيمياء الصف الثاني عشر تعمق فهم الطالب للبنية الإلكترونية للعناصر الانتقالية وقدرتها على تكوين معقدات مميزة. كما تعرّف على أنواع الليجندات وتفاعلاتها، وتفسير الألوان الناتجة، ما يعزز مهارات الطالب التحليلية والعملية في الكيمياء غير العضوية.
أولًا: العناصر الانتقالية
تعريف:
العنصر الانتقالي هو أحد عناصر الفئة d الذي يُكون أيونًا أو أكثر مستقرًا، ويكون فيه الفلك d غير ممتلئ بالكامل.
خصائص العناصر الانتقالية
- تمتلك أكثر من حالة أكسدة.
- تكوّن مركبات ملونة.
- تعمل كعوامل حفازة.
- تكوّن معقدات مع ليجندات.
ثانيًا: الليجندات والمعقدات الكيميائية
الليجند (Ligand):
جزيء أو أيون يحتوي على زوج إلكتروني غير مرتبط يمكنه التبرع به لتكوين رابطة تساهمية تناسقية مع ذرة مركزية فلزية.
المعقد:
جزيء أو أيون يحتوي على ذرة مركزية (عادة فلز انتقالي) ترتبط بعدد من الليجندات بروابط تساهمية تناسقية.
عدد التناسق:
هو عدد الروابط التناسقية بين الليجندات والذرة المركزية.
أنواع الليجندات
| النوع | عدد الروابط التناسقية | أمثلة |
| أحادي المخلب | 1 | H2OH_2OH2O، NH3NH_3NH3، OH−OH^-OH−، Cl−Cl^-Cl− |
| ثنائي المخلب | 2 | أوكسالات (ox)، إيثيلين دي أمين (en) |
| متعدد المخالب | 3 فأكثر | EDTA⁴⁻ |
الشكل الهندسي للمعقد يعتمد على عدد التناسق:
- 6 روابط → ثماني الأوجه (Octahedral)
- 4 روابط → رباعي الأوجه (Tetrahedral) أو مربع مستوٍ (Square planar)
- 2 رابطة → خطي (Linear)
ثالثًا: تفاعلات استبدال الليجندات
المفهوم:
هي تفاعلات يتم فيها استبدال ليجند أو أكثر في المعقد بليجندات جديدة، كليًا أو جزئيًا.
متى تحدث تلقائيًا؟
عندما يكون المعقد الجديد أكثر استقرارًا من المعقد الأصلي.
أمثلة:
معقدات النحاس:
- الماء → الأمونيا: تغير اللون من أزرق فاتح إلى أزرق غامق.
- الماء → الكلوريد: تغير اللون إلى أصفر.
معقدات الكوبالت:
- الماء → الكلوريد: لون المعقد يتغير إلى أزرق.
- مع التعرض للهواء: يتأكسد الكوبالت +2 إلى +3 مكوّناً معقدًا أحمر اللون.
رابعًا: ألوان المعقدات
- اللون يرجع إلى الانتقالات الإلكترونية بين مستويات طاقة d المنقسمة.
- يحدث امتصاص لجزء من الضوء المرئي، ويظهر المعقد بلون مكمل للون الممتص.
- تختلف الألوان حسب نوع الفلز والليجند وعدد الروابط.
خامسًا: المصطلحات العلمية المهمة
| المصطلح | التعريف |
| العنصر الانتقالي | عنصر من الفئة d يُكوّن أيونات مستقرة بأفلاك d غير ممتلئة. |
| الليجند | جزيء/أيون يحتوي على زوج إلكتروني غير مرتبط يكوّن رابطة تناسقية. |
| المعقد | جزيء أو أيون يحتوي على ذرة مركزية ومرتبطة بليجندات. |
| عدد التناسق | عدد الروابط التناسقية التي تكوّنها الليجندات مع الذرة المركزية. |
| رابطة تساهمية تناسقية | رابطة يتبرع فيها الليجند بزوج الإلكترونات للفلز. |
| أفلاك متساوية / غير متساوية | حسب انقسام مستويات الطاقة في الفلك d تحت تأثير الليجندات. |
للمويد للصف الثاني عشر ما يلي:
لا تعليق