அணைவுச் சேர்மங்களில் காணப்படும் மாற்றியம்

அணைவுச் சேர்மங்களில் காணப்படும் மாற்றியம்

கரிமச்சேர்மங்களில் காணப்படும் மாற்றியங்களைப் பற்றி நாம் கடந்த ஆண்டில் ஏற்கனவே கற்றறிந்துள்ளோம். அதனைப் போலவே, அணைவுச் சேர்மங்களும் மாற்றிய பண்பினைப் பெற்றுள்ளன. ஒன்றிற்கும் மேற்பட்ட அணைவுச் சேர்மங்கள் ஒரே மூலக்கூறு வாய்பாட்டினையும், மைய உலோக அணு அயனியைச் சுற்றி ஈனிகள் புறவெளியில் வெவ்வேறு வகைகளில் அமைவதால் மாறுபட்ட இயற் மற்றும் வேதிப்பண்புகளைப் பெற்றிருக்கும் அணைவுச் சேர்மங்களின் இத்தகைய பண்பானது மாற்றியம் எனப்படுகிறது. பின்வரும் படத்திலிருந்து, அணைவுச் சேர்மங்களில் காணப்படும் பொதுவான மாற்றியங்களின் வகைகளை அறிந்து கொள்ளலாம்.

படம் 5.2 அணைவுச் சேர்மங்களில் மாற்றியம்

கட்டமைப்பு மாற்றியங்கள்

ஒரே மூலக்கூறு வாய்பாட்டையும், அணைவில் இடம் பெற்றுள்ள அணுக்களுக்கிடையேயான பிணைப்புகளில் மாறுபடுவதால் வெவ்வேறு அமைப்பு வாய்பாடுகளையும் பெற்றுள்ள அணைவுச் சேர்மங்கள் கட்டமைப்பு மாற்றியங்கள் எனப்படுகின்றன. நான்கு பொதுவான கட்டமைப்பு மாற்றியங்கள் இங்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ளன 

இணைப்பு மாற்றியங்கள் (linkage isomerism)

இரு வழி பிணைப்புறும் ஈனி தன்னிடம் உள்ள வெவ்வேறு வழங்கி அணுக்களின் மூலம் மைய உலோக அயனியுடன் பிணைப்பினை ஏற்படுத்தும் போது இத்தகைய மாற்றியங்கள் ஏற்படுகின்றன. பின்வரும் எடுத்துக்காட்டில், நைட்ரைட் அயனியானது, மைய உலோக அயனியான Co3+ உடன் நைட்ரஜன் அணு வழியே பிணைப்பினை ஏற்படுத்துவதால் ஒரு அணைவுச் சேர்மமும், ஆக்சிஜன் அணு வழியே பிணைப்பினை ஏற்படுத்துவதால் மற்றொரு அணைவுச் சேர்மமும் உருவாகின்றன. [Co(NH3)5(NO2)]2+

படம் 5.3 இணைப்பு மாற்றியங்கள்

அணைவு மாற்றியங்கள்:

அணைவுச் சேர்மங்களில் உள்ள நேர் மற்றும் எதிர் அயனிகள் இரண்டும் அணைவு அயனிகளாகக் காணப்படும் நிலையில் இம்மாற்றியம் ஏற்படுகிறது. ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஈனிகள் நேர் மற்றும் எதிர் அணைவு உட்பொருட்களுக்கிடையே பரிமாற்றம் அடைவதன் விளைவாக வெவ்வேறு மாற்றியங்கள் உருவாகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, [Co(NH3)6] [Cr(CN)6) அணைவுச் சேர்மத்தில் ஈனிகள் அம்மோனியா மற்றும் சயனைடு முறையே கோபால்ட் மற்றும் குரோமியத்துடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. இதன் அணைவு மாற்றியமான [Cr(NH3)6] [Co(CN)6]ல் ஈனிகள் பரிமாற்றமடைந்துள்ளன. 

அணைவு மாற்றியங்களுக்கான மேலும் சில எடுத்துக்காட்டுகள்

1. [Cr(NH3)5CN] [Co(NH3)(CN)5] மற்றும் [Co(NH3)5CN] [Cr(NH3)(CN)5] 

2. [Pt(NH3)4 ] [Pd(C1)4) மற்றும் [Pd(NH3)4] [Pt(C1)4]

அயனியாதல் மாற்றியங்கள்

அயனியுறும் எதிர்மாறு அயனியானது (எளிய அயனி) ஈனிகளாக செயல்படும் தன்மையினைப் பெற்றிருப்பின் அத்தகைய நேர்வுகளில் இம்மாற்றியம் ஏற்படுகிறது. இத்தகைய எதிர்மாறு அயனிகள், அணைவு உட்பொருளில் உள்ள ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஈனிகளுடன் பரிமாற்றம் அடையும் போது அயனியாதல் மாற்றியங்கள் உருவாகின்றன.

இந்த மாற்றியங்கள் கரைசலில் வெவ்வேறு அயனிகளைத் தருகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, [Pt(en)2C12]Br2 என்ற அணைவுச் சேர்மத்தைக் கருதுக. இச்சேர்மத்தில் Br- மற்றும் C1- ஆகிய இரண்டும் ஈனிகளாகச் செயல்படும் தன்மையினைப் பெற்றுள்ளன. இவைகளின் பரிமாற்றங்களால் உருவாகும் மாற்றியம் [Pt(en)2Br2]C12 ஆகும். கரைசலில், முதல் சேர்மம் Br அயனிகளைத் தருகிறது. அதே நேரத்தில் இரண்டாவதாக குறிப்பிடப்பட்டுள்ள மாற்றியம் C1- அயனிகளைத் தருகிறது. எனவே, இவைகள் அயனியாதல் மாற்றியங்கள் எனப்படுகின்றன. 

அயனியாதல் மாற்றியங்களுக்கான மேலும் சில எடுத்துக்காட்டுகள் 

1. [Cr(NH3)4C1Br]NO2 மற்றும் [Cr(NH3)4C1NO2]Br  

2. [Co(NH3)4Br2]C1 மற்றும் (Co(NH3)4C1Br]Br

தன்மதிப்பீடு 

3. [Co(NH3)412]C1 ன் நீர்க்கரைசலை AgNO3 உடன் வினைபடுத்தும் போது வெண்மைநிற வீழ்படிவு உண்டாகிறது. AgNO3 கரைசலுடன்வினைபடுத்தும் போது மஞ்சள் நிற வீழ்படிவைத் தரும் இதன் மாற்றியத்தினை கண்டறிக. இச்சேர்மங்கள் எவ்வகை மாற்றியங்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன.

கரைப்பானேற்ற மாற்றியங்கள்

படிக அணுக்கோவைத் தளத்தில் தனித்த நிலையில் காணப்படும் நீர், ஆல்கஹால், அம்மோனியா போன்ற கரைப்பான் மூலக்கூறுகள், அணைவு உட்பொருளின் உள்ள ஈனிகளுடன் பரிமாற்றம் அடைவதால் வெவ்வேறு மாற்றியங்கள் உருவாகின்றன. இத்தகைய மாற்றியங்கள் கரைப்பானேற்ற மாற்றியங்கள் எனப்படுகின்றன. கரைப்பான் ஆனது நீர் மூலக்கூறுகளாக இருப்பின், இம்மாற்றியங்கள் நீரேற்ற மாற்றியங்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, CrCl3.6H2O என்ற மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டினை உடைய அணைவுச் சேர்மம் பின்வரும் மூன்று நீரேற்ற மாற்றியங்களைக் கொண்டுள்ளது.

[Cr(H2O)6]C13

ஊதா நிற சேர்மம் கரைசலில் மூன்று குளோரைடு அயனிகளைத் தருகிறது.

[Cr(H2O)5]C1]C12 2H2O

வெளிர் பச்சை நிற சேர்மம் கரைசலில் இரண்டு குளோரைடு அயனிகளைத் தருகிறது.

[Cr(H2O)4C12] C1 2H2O

அடர் பச்சை நிற சேர்மம் கரைசலில் ஒரு குளோரைடு அயனியைத் தருகிறது.

புறவெளி மாற்றியங்கள்

கரிமச் சேர்மங்களைப் போலவே அணைவுச் சேர்மங்களும் புறவெளி மாற்றியங்களைக் கொண்டுள்ளன. அணைவுச் சேர்மங்களின் புறவெளி மாற்றியங்கள் ஒரே வேதி வாய்பாடு, மைய உலோக அயனி மற்றும் ஈனிகளுக்கு இடையே காணப்படும் ஒரே மாதிரியான இணைப்பு ஆகியனவற்றைப் பெற்றுள்ளன. ஆனால், மைய உலோக அயனியைச் சுற்றி புறவெளியில் முப்பரிமாண அமைப்பில் ஈனிகள் அமைந்துள்ள விதத்தில் இவைகள் மாறுபடுகின்றன. இத்தகைய மாற்றியத்தினை, வடிவமாற்றியங்கள் மற்றும் ஒளிசுழற்சி மாற்றியங்கள் என மேலும் வகைப்படுத்தலாம். 

வடிவ மாற்றியங்கள்

மாறுபட்ட ஈனிகளைக் கொண்டுள்ள அணைவுச் சேர்மங்களில், மைய உலோக அணுவைச் சுற்றி ஈனிகள் முப்பரிமாண புறவெளியில் வெவ்வேறு வகைகளில் அமைவதால், இவ்வகை மாற்றியம் ஏற்படுகிறது. இம்மாற்றியங்கள் எண்முகி மற்றும் தளசதுர அணைவுச் சேர்மங்களில் காணப்படுகின்றன. [MA2B2]n± மற்றும் [MA2BC]n±  ஆகிய வகைகளில் காணப்படும் தளச் சதுர அணைவுச் சேர்மங்களில் (இங்கு A, B மற்றும் C ஆகியன ஒரு முனை ஈனிகள் மற்றும் M என்பது மைய உலோக அணு அயனி), ஒத்தத் தொகுதிகள் (A அல்லது B) ஆனது மைய உலோக அணுவினைப் பொருத்து ஒரே பக்கத்திலேயோ அல்லது எதிர் எதிர் பக்கங்களிலோ காணப்படுவதால், இரு வேறு வடிவ மாற்றியங்கள் ஏற்படுகின்றன. அவை முறையே சிஸ் மற்றும் டிரான்ஸ் மாற்றியங்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. [M(xy)2]n± என்ற அமைப்புடைய தள சதுர அணைவுச் சேர்மமும் (இங்கு xy என்பது X மற்றும் y ஆகிய இரு வேறு வழங்கி அணுக்களை உடைய இருமுனை ஈனி) சிஸ் மற்றும் டிரான்ஸ் மாற்றியங்களைப் பெற்றுள்ளன. [MABCD]n± என்ற வகை தளச்சதுர அணைவுச் சேர்மமும் வடிவ மாற்றியத்தினைப் பெற்றுள்ளது. இந்நேர்வில் ஏதேனும் ஒரு ஈனியை (MABCD]n± குறிப்பாகக் (A, B, Cor D) கொண்டு மற்ற மூன்று ஈனிகளின் வெவ்வேறு முறைகளில் அமைக்கப்படுவதன்மூலம் மூன்று வடிவ மாற்றியங்கள் பெறப்படுகின்றன. 

படம் 5.4 MA2B2 MA2BC M(xy)2 MABCD – மாற்றியங்கள்

எண்முகி அணைவுகள்

[MA2B4]n± ‘[M(xx)2B2] n± ஆகிய வகை எண்முகி அணைவுகள் சிஸ்-டிரான்ஸ் மாற்றியங்களைக் கொண்டுள்ளன. இங்கு A மற்றும் B ஆகியன ஒருமுனை ஈனிகளாகும். மேலும் XX என்பது ஒரே மாதிரியான இரு வழங்கி அணுக்களை உடைய இருமுனை ஈனியாகும். எண்முகி அணைவில் ஈனிகளின் இட அமைவு பின்வருமாறு எண் வழங்கும் முறையினால் குறிப்பிடப்படுகின்றன.

படம் 5.5 எண்முகி அணைவில் ஈனிகளின் நிலை

மேற்கண்டுள்ள எண் வழங்கும் முறையில் (1,2),(1,3),(1,4), (1,5),(2,3),(2,5),(2,6), (3,4), (3,6), (4,5), (4,6), மற்றும் (5,6) ஆகிய நிலைகள் ஒத்த நிலைகளாகும். மேலும் ஒரே மாதிரியான இரண்டு தொகுதிகள் மேற்கண்டுள்ள ஒத்த நிலைகளில் அமைந்திருந்தால் அம்மாற்றியம் சிஸ் மாற்றியம் எனப்படும். அதைப்போலவே (1,6), (2,4), மற்றும் (3,5) ஆகிய நிலைகளும் ஒத்த நிலைகளாகும். ஒரே மாதிரியான ஈனிகள் இந்நிலைகளில் இடம் பெற்றிருந்தால் அம்மாற்றியம் டிரான்ஸ் மாற்றியம் எனப்படும்.

[MA3B3]n± வகை எண்முகி அணைவுச் சேர்மமும் வடிவ மாற்றியங்களைப் பெற்றுள்ளது. மூன்று ஒரே மாதிரியான ஈனிகள் (A) எண்முகியின் ஒரு முக்கோண முகத்தின் மூன்று மூலைகளில் இடம் பெற்றிருந்து மற்ற மூன்று ஈனிகள் (B) அதற்கு நேர் எதிராக அமைந்துள்ள முக்கோண முகத்தில் இடம் பெற்றிருக்குமாயின் அம்மாற்றியம் ஒருமுக மாற்றியம் (facial isomer) or (fac-isomer) என அழைக்கப்படுகின்றது.

மூன்று ஒத்த ஈனிகள் ஒரு எண்முகியின் ஒரு உச்சியிலிருந்து மற்றொரு எதிர் உச்சிக்கு கற்பனையாக வரையப்படும் ஒரு அரைவட்ட நெடுவரையில் அமைந்திருக்குமாயின் அம்மாற்றியம் (படம் 5.6 (ஆ)) நெடுவரை மாற்றியம் எனப்படும். ஒவ்வொரு மூன்று ஈனித்தொகுதிகளும் எண்முகியின் (meridian) நெடுவரையில் அமைந்திருப்பதாகக் கருதப்படுவதால் இம்மாற்றியம் நெடுவரை மாற்றியம் எனப்படுகிறது. ஈனி வகைகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது மாற்றியங்களின் எண்ணிக்கையும் அதிகரிக்கும். [MABCDEF]n±, என்ற வகை எண்முகி அணைவிற்கு (இங்கு A, B, C, D, E மற்றும் F ஆகியன ஒரு முனை ஈனிகள்) பதினைந்து வெவ்வேறு வடிவமைப்புகளை உடைய வடிவமாற்றியங்கள் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. அவை அனைத்தையும் உருவாக்குதல் எளிதன்று.

படம் 5.6 (அ ) ஒருமுக மாற்றியம்(Facial isomer)

படம் 5.6 (ஆ) நெடுவரை மாற்றியம் (Meridional isomer)

தன்மதிப்பீடு 

5. A, B மற்றும் C ஆகிய மூன்றுச் சேர்மங்களின் வாய்பாடு CrC13.6H2O அவைகளை தனித்தனியே நீரகற்றும் வினைப்பொருளுடன் வைக்கும் போது அவைகள் நீரினை இழந்து மாறாத நிறையினைப் பெறுகின்றன. அம்முடிவுகள் அட்டவணைப்படுத்தப்பபட்டுள்ளன.

6. பின்வரும் அணைவுச் சேர்மங்களால் காணப்படும் மாற்றியங்களைக் குறிப்பிடுக. மேலும் அவைகளை வரைக.

(i) [Co(en)3] [Cr(CN)6]

(ii) (Co(NH3)5(NO2)]2+

(iii) (Pt(NH3)3 (NO2)]Cl

ஒளிசுழற்சி மாற்றியம்

கரிமச் சேர்மங்களைப் போலவே, கைரல் தன்மையைப் பெற்றுள்ள அணைவுச் சேர்மங்களும் ஒளிசுழற்சி மாற்றியங்களைப் பெற்றுள்ளன. ஒளி சுழற்றும் தன்மையுடைய சேர்மங்கள், பொருள் மற்றும் அதன் ஆடிபிம்பம் என தொடர்புபடுத்தக்கூடிய மாற்றிய இணைகளாக இருப்பின் அவை இனான்சியோமெர்கள் எனப்படுகின்றன. இம் மாற்றியங்களின் கரைசல்களின் வழியே தளமுனைவு கொண்ட ஒளியினைச் செலுத்தும் போது அவ்வொளியின் தளத்தினை  இம்மாற்றியங்கள் வலஞ்சுழியாகவோ அல்லது இடஞ்சுழியாகவோ சுழற்றுகின்றன. இதனைப் பொருத்து அவைகள் முறையே d மற்றும் 1 மாற்றியங்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. [M(xx)3]n±, [M(xx)2AB]n± மற்றும் [M(xx)2B2]n± ஆகிய வகை எண்முகி அணைவுகள் ஒளிசுழற்சி மாற்றியப் பண்பினைப் பெற்றுள்ளன. 

படம் 5.7 ஒளிசுழற்சி மாற்றியம்

எடுத்துக்காட்டு: 

படம் 5.7ல் [Co(en)3]3+ன் ஒளிசுழற்சி மாற்றியங்கள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. [CoC12(en)2)+ என்ற அணைவுச் சேர்மம் மூன்று மாற்றியங்களைக் கொண்டுள்ளன. அவைகளுள் இரு மாற்றியங்கள் ஒளிசுழற்றும் தன்மையுடைய சிஸ் மாற்றியங்கள் ஆகும். மற்றொன்று ஒளி சுழற்றும் தன்மையற்ற டிரான்ஸ் மாற்றியமாகும். இவற்றின் வடிவமைப்புகள் கீழே தரப்பட்டுள்ளன.

படம் 5.8 ஒளி சுழற்சி மாற்றியங்கள்

தன்மதிப்பீடு  

Ca[Co(NH3)Cl(Ox)2) என்ற மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு உடைய அணைவுச் சேர்மத்திற்கு சாத்தியமான அனைத்து புறவெளி மாற்றியங்களையும் வரைக.