20.5: التماكب البنيوي

التماثل في المجمعات

الأيزومرات هي أنواع كيميائية مختلفة لها نفس الصيغة الكيميائية. يمكن تقسيم التماثل البنيوي لمركبات التنسيق إلى فئتين فرعيتين ، أيزومرات الارتباط وأيزومرات مجال التنسيق.

أيزومرات الارتباط عندما يحتوي مركب التنسيق على رابطة يمكنها الارتباط بمركز المعدن الانتقالي من خلال ذرتين مختلفتين. على سبيل المثال، يمكن أن تتحد ربيطة CN⁻ من خلال ذرة الكربون أو من خلال ذرة النيتروجين. وبالمثل، يمكن ربط SCN⁻ عبر ذرة الكبريت أو النيتروجين. يظهر في الشكل 1. عدد قليل من الروابط المختلفة القادرة على ربط تماثل الأيزومرية. وتعتمد تسميات الروابط القادرة على ربط الأيزومرية على ذرة المتبرع التي يتم ربطها بأيون المعدن. على سبيل المثال، يُطلق على ربيطة CN⁻ المرتبط عبر ذرة الكربون اسم سيانو، بينما يُطلق على نفس الرابطة الرابطة عبر ذرة نيتروجين اسم إيزوسيانو

الشكل 1. قائمة مختلفة من الروابط القادرة على ربط التماثل. في جزيء الترابط، ترتبط الذرة الموجودة في اللون الأحمر بذرة المعدن المركزية.

تحدث أيزومرات كرة التنسيق (أو أيزومرات التأين) عندما يتم استبدال رابطة أنيونية واحدة في مجال التنسيق الداخلي بأيون مضاد من مجال التنسيق الخارجي. مثال بسيط لاثنين من أيزومرين في مجال التنسيق هما [CoCl₆] [Br] و [CoCl₅ Br] [Cl].

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section19.2: Coordination Chemistry of Transition Metals.

الأيزوميرات هي مركبات،تتشابه في صيغتها الجزيئية لكنها تختلف في ترتيبها الهيكلي. يمتاز كل أيزومير بخواص فيزيائية وكيميائية مختلفة. في المركبات التناسقية،من أنواع الأيزومير الملاحظة،الأيزومير الهيكلي.

في الأيزومير الهيكلي،الاتصالية بين الذرات والذرة المركزية الفلزية،تختلف،رغم التشابه في الصيغة الجزيئية. يمكن تصنيفها اكثر إلى:أيزومير مجال-تناسقي،وأيزومير ترابطي. يحدث أيزومير المجال-التناسقي،عندما تبدأ،الربيطة التناسقة مع الفلز المركزي في المجال التناسقي،تبادل الأماكن،مع الأيون المقابل في الشبكية.

بالتالي بينما يبقى الرقم التناسقي للأيون الفلزي ثابتًا،يتغير تركيب كل من،المجال التناسقي،و المركب. في مركب الكوبالت التناسقي،ثمة إمكانية لحدوث أيزوميرين من نوع المجال التناسقي،تكون فيهما الربيطة من البروم أو الكلور. بما أن تركيب المركب مختلف،فإن لكل من هذين الأيزوميرين خواصّكيميائية مختلفة.

عند إذابة كلوريد البنتاأمينبروموكوبالت(II)في الماء،فإنه يولّد أيونات كلوريد،بينما بروميد البنتاأمينكلوروكوبالت(II)يولّد أيونات البروميد في المحلول. في المقابل،يحدث أيزومير الترابط،عندما تستطيع ربيطة أن تتناسق مع الذرة الفلزية المركزية،بتوجهين مختلفين. بالتالي فإن الربيطة أحادية السن،التي تحتوي على أكثر من ذرة مانحة،تكون قادرة على تشكيل أيزومير ترابطي.

يتغير اسم الربيطة وفقًا للذرة المانحة التي تتناسق مع الأيون الفلزي،أيون النترات يحتوي فقط على زوجين من زوج إلكترونات وحيد،أحدهما على ذرة النيتروجين والآخر على ذرة الأكسجين. يستطيع أي منهما تشكيل رابطة تساهمية تناسقية مع الأيون الفلزي المركزي. عندما يتناسق أيون النترات عبر زوج الإلكترونات الوحيدة على ذرة النيتروجين،يُعرف ذلك بربيطة نايترو.

عندما تؤدي ذرة الأكسجين دور الذرة المانحة،يُعرف ذلك باسم ربيطة نتريتية. المركبات التناسقية من الكوبالت الفلزي وأيونات النترات،لديها احتمالين لتكوين أيزومير ترابطي،بنتاأميننيتروكوبالت(III)أصفر اللون،وبنتاأميننيتريتوكوبالت(III)برتقالي اللون.