水和物異性とも呼ばれる溶媒和異性は、同じ組成を持つが、溶媒分子は金属イオンに直接結合しているか、結晶内の遊離溶媒分子上にのみ存在します。これは、中性溶媒和分子を使用した上記の配位子交換のわずかにユニークなケースです。 Alfred Werner の配位理論を使用すると、多数の水分子が (配位共有結合を介して) コアのクロム イオンに直接接続されているように見えます。実際、括弧を使用して複雑な結合を表し、ドットを使用して「コア金属に結合していないが、格子の一部である水分子」を表す複数の化合物があります。
異性
同じ種類の同じ数の原子を持つ分子の存在 (したがって同じ式)しかし、異なる化学的および物理的特性は異性と呼ばれます。タイミングとエネルギーも異性の要因です。分子は、さまざまな回転運動によって形を変える移動体であり、そのすべてがエネルギーを必要とします。その結果、特定の分子は、あるタイムラインまたは一連のエネルギー条件下では同一であるが、別のタイムラインでは異なる、または異性体である可能性があります。
- n-ブタンやイソブタンなどの構成異性体は、異なる結合を持つ分子です。
- 接続は立体異性体でも同じですが、ピースは空間で異なる方向を向いています.
- 化学では、構造異性体 (IUPAC 用語では構成異性体とも呼ばれます) は、各元素の原子数が同じであるが、結合が概念的に分離されている化合物です。
立体異性体は互いに同一の式と化学結合を含みますが、それらの空間配置は異なります。立体異性体には次の 2 種類があります。
- 幾何異性体:幾何異性体には、シス異性体とトランス異性体の 2 種類があります。この異性体は、配位番号 4 と 6 の錯体で一般的です。幾何異性体はそうではありません。四面体複合体で存在します。幾何異性体の例の 1 つは、シスとトランスの 2 つの異性体を持つスチルベン (C14H12) です。
- 光学異性体:キラル錯体は、キラル構造を持つものです。キラル錯体には光学異性体が存在します。ミラー イメージを重ね合わせることができない場合、この問題が発生します。エナンチオマーは互いに鏡像です。この 2 種類は、デクストロ (d) とラエボ (l) として知られています。光学異性は、式 [M(AB)2] の四面体錯体と八面体錯体 (シス型) で見られます。
説明
塩化クロム「CrCl3.6H2O」。4、5、(または) 6配位を含む場合があります。水分子は、水和物異性または溶媒和異性タイプの異性の最もよく知られている例の 1 つです。
[Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O – 明るい緑
テトラアクアジクロロクロム(III) クロリド二水和物
[Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O – 灰緑色
ペンタアクアクロロクロム(III) クロリド一水和物
[Cr(H2O)6]Cl3 – バイオレット
塩化ヘキサアクアクロム(III)
これら異性体は非常に明確な化学的特徴を持っているため、AgNO3 を使用して Cl– イオンをテストすると、1、2、および 3 Cl– イオンが溶液中に検出されます。それらは、一方のイオンが必須金属に直接結合し、もう一方のイオンは結合していないという事実によって区別されます.配位基が溶媒分子で置換されると、同等の異性が発生します (溶媒和異性)。
結晶化の水
多くの化学物質は、水から結晶化した後、水分子を結晶構造に吸収します。金属カチオンに直接結合していない金属錯体または塩の結晶骨格に含まれる水は、「結晶水」と呼ばれます。特定の温度での物質中の水の全重量は結晶化水として知られており、通常は一定の (化学量論的) 比率で存在します。水和物は、結晶水を伴う化学物質です。ポリマー構造を決定する水素結合が存在するため、水和物の構造は非常に複雑になる可能性があります。分離したトランス [NiCl2(H2O)4] 分子でできており、近くの水分子と弱く結合しているだけのアクア複合体 NiCl2.6H2O を考えてみましょう。フォーミュラの 6 つの水分子のうち 4 つだけがニッケル (II) カチオンに結合し、残りの 2 つは結晶構造が発達するときに結晶化水になります。
水は小さく極性があるため、結晶の中で特に一般的な溶媒です。ベンゼンなどの他の溶媒は化学的に無害であると考えられていますが、水は反応性があるため注目に値します。
結論
「水和物異性」は、水が溶媒として使用される異性に付けられた名前です。イオン化異性も同様の概念です。配位圏の内側と外側でさまざまな量の水分子を持っています。溶媒和異性体 [Cr(H2O)5Cl]Cl2 ・H2O (灰緑色) とアクア錯体 [Cr(H2O)6]Cl3 (紫)。は 2 つのインスタンスです。 Alfred Werner の配位理論を使用すると、多数の水分子が (配位共有結合を介して) コアのクロム イオンに直接接続されているように見えます。
