Az AgCl reakciójakor azt találtam az interneten, hogy S2O3 ²--szal [Ag(S2O3)2]3+ jön ki.Miért nem [Ag2(S2O3)]?

Hát ez egy elég bonyolult téma, amit nem igazán oktatnak mélységekbe menően.

Ezek a molekulák/ionok komplexek, amik kicsit máshogy viselkednek mint a hagyományos vegyületetek.

A d mező elemei képesek kialakítani ezt a speciális kötéstípust, ami egyfajta átmenet az első és másodrendű kötések között. Ez a kötés úgy alakul ki hogy a központi elem ebben az esetben az ezüst lewis sav ként fog viselkedni (azaz elektron pár felvételére képes), egy másik elem például a kén, nitrogén, vagy oxigén pedig lewis bázis ként viselkednek (azaz elektron pár leadására képesek). Így ha megfelelőek a körülmények a lewis bázis (vagy ligand) kialakít egy közös elektronpályát a központi atommal egy elektronpár felhasználásával. Ez a kötés nem jár teljes elektron átmenettel, lehet rá gondolni úgy mintha egy nagyon gyenge kovalens kötés lenne aminek a felszakadásánál nem képződnek gyökök (lényegében a datív kötés egy speciális esete).

Megfigyelheted hogy mondjuk az ezüst-klorid ammónia komlexben az ion össz töltése +1. Pontosan úgy mint az eredeti Ag ionnak. Ez azért van mer a komlex kötések önmagukban nem befolyásolják az ion össz töltését, hacsak nem maguk is rendelkeznek valamilyen töltéssel.

Ezért ebben az esetben a ammónium molekulák csak simán hozzáragadnak az ezüsthöz és létrejön egy [Ag(NH4)4]+ ion amihez ugyan úgy tartozik a Cl- így kijönnek a töltések semlegesre.

Viszont a másik esetben kicsit más a helyzet, mivel a tioszulfátnak van saját töltése. Itt fontos megjegyezni hogy az is lehetséges hogy egy adott atom egyszerre ionos és komlex kötést is kialakítson ugyan azzal azzal az ionnal. Így ebben az esetben így fog lejátszódni a folyamat:

AgCl + K2S2O3 -> AgKS2O3 + KCl

Itt az ezüst ion, ionos kötésben van az egyik oxigénnel és komplex kötésben mind a két oxigénnel. Viszont minvel az ezüst 4 ligandumot képes létrehozni ha tálkozik még egy tioszulfáttal akkor azzal is kötésbe lép:

AgKS2O3 + K2S2O3 -> AgK3(S2O3)2

Ez lesz a stabil végtermék ha az oldatban a tioszulfát van feleslegben.

Ha ezt az anyagot felírjuk ion formába:

[Ag(S2O3)2]^-3 + 3K+

Így megkapjuk azt a komplex iont amit te írtál. Azért lesz az össz töltése -3 mert a két tioszulfáté -4 az ezüsté pedig +1 így az össz töltés +3

Ez a folyamat talán kicsit jobban látható egy hasonló komplex képződésénél. A réz nagyon hasonló módon viselkedik az is 4 ligandumot képes felvenni. (Egy kis különbség hogy a réz a maximum 4 ligaduma mellett valamiért képes még 2 H2O ligandumot is felvenni. Vagy összesen 6 H2O-t ha máshoz nem kötődik, hiába minden másból 4-et. Hogy ez miért van így fogalmam sincs lehet hogy a H2O mérete vagy polarizáltsága miatt, vagy csak mert a réz egy fura elem)

Kezdetnek vegyünk egy Cu^2+ iont (most ne foglalkozzunk a vízzel), és adjunk hozzá 1 Cl- iont

Cu^2+ + Cl- -> CuCl+

Ha megismételjük ezt akkor megkapjuk a semleges réz(II)-kloridot:

CuCl+ + Cl- -> CuCl2

Ez a két klorid ion egyszerre van ionos és komplex kötésben. Ha tovább adunk klorid ionokat akkor a réz felfog venni még két kloridot:

CuCl2 + Cl- -> [CuCl3]-

[CuCl3]- + Cl- -> [CuCl4]-2

Minen egyes Cl- ion egyel csökenti a komlex ion töltését.

Ugyan ez meg az ezüstnél is csak ott sokkal kevésbé átlátható (legalábbis szerintem). De visszatérve arra hogy miért nem Ag2(S2O3) keletkezik. Egyrészt keletkezhet, semmi sem gátolja. Csupán a reakció körülményektől függ. A komlex képződése energetikailag kedvező így egy reakció azt fogja preferálni. Viszont ha a rendszerben nincs elég S2O3^-2 akkor a komlexek képződése visszaszorul és képződhet a tiszta ezüst só, ez csupán az egyensúlytól függ.

Az előző válaszoló elég jól összefoglalta a lényeget, én pár kiegészítést, pontosíítást tennék.

"Ez a kötés nem jár teljes elektron átmenettel, lehet rá gondolni úgy mintha egy nagyon gyenge kovalens kötés lenne aminek a felszakadásánál nem képződnek gyökök (lényegében a datív kötés egy speciális esete)."

Szerintem kifejezetten (datív) kovalens kötésként szoktak rá hivatkozni. (És persze abban teljesen igazad van, hogy leírható a viselkedése a Lewis-féle sav-bázis modellel.)

[link]

"és létrejön egy [Ag(NH4)4]+ ion"

Az ezüst két ammóniával szokott komplexet képezni (ezüst-diammin komplex). Lásd fenn, és itt:

[link]

"Itt az ezüst ion, ionos kötésben van az egyik oxigénnel és komplex kötésben mind a két oxigénnel."

A tioszulfát komplexben a képek alapján, amit találtam, a kénen keresztül kapcsolódik a tioszulfát az ezüstionhoz. (És tuti nem tud két komplex kötést is kialakítani az ezüsttel, ahhoz túl kicsi a tioszulfát ion.)

[link]

"A réz nagyon hasonló módon viselkedik az is 4 ligandumot képes felvenni. "

A réz(II)ion hat ligandumot képes általában megkötni, ahogy te is írod. (De az tény, hogy ammóniaoldatban 4 ammóniát s két vizet köt meg, ahogy írtad.)

"Egy kis különbség hogy a réz a maximum 4 ligaduma mellett valamiért képes még 2 H2O ligandumot is felvenni. Vagy összesen 6 H2O-t ha máshoz nem kötődik, hiába minden másból 4-et. Hogy ez miért van így fogalmam sincs lehet hogy a H2O mérete vagy polarizáltsága miatt, vagy csak mert a réz egy fura elem"

Az egyáltalán nem szokatlan, hogy egy komplexben a fémionnak 6 liganduma van, sőt az a leggyakoribb.

[link]

De azt én sem tudom, a réz az ammónia komplexében miért pont 4 mmóniát és két vizet köt meg.

A cimplexek viselkedését a kristálytér modell írja le. Erről jó sokat tanítottak egyetemen, kis részét talán még meg is értettem, de sajnos azóta elmúlt. :( Mindenesetre itt van pár forrás, ha valaki nagyon érdeklődne.

[link]

[link]

(38. oldaltól)