d தொகுப்பு — தாண்டல் மூலகங்கள்

முழுமையான பார்வை — d தொகுப்பு ஏன் தனித்துவமானது?

தனிம வரிசை அட்டவணையில் (periodic table) கூட்டங்கள் 3 முதல் 12 வரையிலான மூலகங்கள் ஒன்றாகச் சேர்த்து d தொகுப்பு மூலகங்கள் (d-block elements) எனப் பாகுபடுத்தப்படுகின்றன. இம்மூலகங்களில் இறுதியாக நிரப்பப்படும் இலத்திரன் d உபசக்திமட்டத்தில் (d subshell) நிரப்பப்படுகின்றது. s தொகுப்பு, p தொகுப்பு மூலகங்களுக்கு இடையே, தனிம வரிசை அட்டவணையின் நடுப்பகுதியில் இவை அமைந்துள்ளன.

d தொகுப்பு மூலகங்கள் பல ஒட்சியேற்ற நிலைகளையும் (oxidation states), நிறமுடைய அயன்களையும், வினையூக்கல் ஆற்றலையும், சிக்கல் அயன்களை (complex ions) உருவாக்கும் திறனையும் கொண்டிருப்பதால் பிரதான கூட்ட மூலகங்களிலிருந்து தெளிவாக வேறுபடுகின்றன. இப்பாடத்தில் நான்காம் ஆவர்த்தன d தொகுப்பு மூலகங்களின் இயல்புகள், அவற்றின் ஒட்சைட்டுகள், இணைப்புச் சேர்வைகள், அவற்றின் பெயரிடல், சிக்கல்களின் உறுதிப்பாடு, தாண்டல் உலோக அயன்களை இனங்காணும் பரிசோதனைகள் ஆகியன NIE பாடநூலின் வரைவிலக்கணங்களுடன் கற்பிக்கப்படுகின்றன.

1. தாண்டல் மூலகத்தின் வரைவிலக்கணமும் இருக்கையும் (NIE 4.10.1)

மூலக நிலையில் அல்லது உறுதியான ஒரு அயனிலாவது பகுதியாக நிரப்பப்பட்ட d உபசக்திமட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும் d தொகுப்பு மூலகமே தாண்டல் மூலகம் (transition element) என அழைக்கப்படுகின்றது. இவ்வரைவிலக்கணத்தின்படி, காலியான (d⁰) அல்லது முற்றாக நிரப்பப்பட்ட (d¹⁰) d உபசக்திமட்டத்தைக் கொண்ட அயன்களை மட்டும் உருவாக்கும் d தொகுப்பு மூலகங்கள் தாண்டலில்லாத மூலகங்களாகக் கருதப்படுகின்றன. இதற்கான காரணம், நிறம், பல ஒட்சியேற்ற நிலைகள், வினையூக்கல் போன்ற தாண்டல் மூலகங்களுக்கே உரிய இயல்புகள் பகுதியாக நிரப்பப்பட்ட d உபசக்திமட்டத்திலிருந்தே பிறக்கின்றன என்பதேயாகும்.

நான்காம் ஆவர்த்தனத்தில் ஸ்கான்டியம் (Scandium, Sc) உம் நாகம் (Zinc, Zn) உம் இந்த இரு வரம்புகளில் அமைகின்றன. Sc ஆனது Sc³⁺ அயனை மட்டுமே உருவாக்குகின்றது; இவ்வயனின் இலத்திரன் அமைப்பு [Ar]3d⁰ ஆகும். Sc³⁺ இல் பகுதியாக நிரப்பப்பட்ட d உபசக்திமட்டம் இல்லாததால் Sc ஒரு தாண்டல் மூலகமாகக் கருதப்படுவதில்லை. அதே போல Zn ஆனது Zn²⁺ அயனை மட்டுமே உருவாக்குகின்றது; இவ்வயனின் இலத்திரன் அமைப்பு [Ar]3d¹⁰ ஆகும். Zn²⁺ இல் d உபசக்திமட்டம் முற்றாக நிரப்பப்பட்டிருப்பதால் Zn உம் ஒரு தாண்டல் மூலகமாகக் கருதப்படுவதில்லை.

இயற்கையில் இம்மூலகங்கள் பெரும்பாலும் உலோக ஒட்சைட்டுகளாகவும், சல்பைட்டு போன்ற கனிமங்களாகவும் (minerals) காணப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு (Iron, Fe) ஆனது ஹெமற்றைற்று (Fe₂O₃) எனும் ஒட்சைட்டாகவும், மங்கனீசு (Manganese, Mn) ஆனது பைரொலூசைட்டு (MnO₂) எனும் ஒட்சைட்டாகவும், செப்பு (Copper, Cu) ஆனது செப்புக் கந்தகக்கல் (CuFeS₂) எனும் கனிமமாகவும் காணப்படுகின்றன.

2. நான்காம் ஆவர்த்தன d தொகுப்பு மூலகங்களின் இயல்புகள் (NIE 4.10.2)

நான்காம் ஆவர்த்தன d தொகுப்பு மூலகங்களின் (Sc முதல் Zn வரை) தரைநிலை இலத்திரன் அமைப்பில் 4s ஓபிற்றல் முதலில் நிரப்பப்பட்டு, பின்னர் 3d ஓபிற்றல்கள் படிப்படியாக நிரப்பப்படுகின்றன. எனினும் குரோமியத்திலும் (Chromium, Cr) செப்பிலும் (Copper, Cu) எதிர்பார்க்கப்படாத விலகல்கள் காணப்படுகின்றன. குரோமியத்தின் இலத்திரன் அமைப்பு [Ar]3d⁴4s² எனப் பெறப்படாமல் [Ar]3d⁵4s¹ ஆகும்; செப்பின் இலத்திரன் அமைப்பு [Ar]3d⁹4s² எனப் பெறப்படாமல் [Ar]3d¹⁰4s¹ ஆகும். அரைவாசியாக நிரப்பப்பட்ட d⁵ அமைப்பும், முற்றாக நிரப்பப்பட்ட d¹⁰ அமைப்பும் கூடிய உறுதிப்பாட்டைக் கொண்டிருப்பதே இவ்விலகல்களுக்குக் காரணமாகும்.

மூலகம்	தரைநிலை இலத்திரன் அமைப்பு	பொதுவான ஒட்சியேற்ற நிலைகள்
Sc (ஸ்கான்டியம்)	[Ar]3d¹4s²	+3
Ti (ரிற்றேனியம்)	[Ar]3d²4s²	+2, +3, +4
V (வனேடியம்)	[Ar]3d³4s²	+2, +3, +4, +5
Cr (குரோமியம்)	[Ar]3d⁵4s¹	+2, +3, +6
Mn (மங்கனீசு)	[Ar]3d⁵4s²	+2, +3, +4, +6, +7
Fe (இரும்பு)	[Ar]3d⁶4s²	+2, +3
Co (கோபால்ட்)	[Ar]3d⁷4s²	+2, +3
Ni (நிக்கல்)	[Ar]3d⁸4s²	+2, +3
Cu (செப்பு)	[Ar]3d¹⁰4s¹	+1, +2
Zn (நாகம்)	[Ar]3d¹⁰4s²	+2

தடித்த எழுத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளவை அந்தந்த மூலகத்தின் மிகவும் பொதுவான ஒட்சியேற்ற நிலைகள் ஆகும்.

மாறுபட்ட ஒட்சியேற்ற நிலைகள். Sc உம் Zn உம் தவிர்ந்த ஏனைய மூலகங்கள் பல ஒட்சியேற்ற நிலைகளில் உறுதியான கற்றயன்களை (cations) உருவாக்கக்கூடியன. பிணைப்பில் வேறுபட்ட எண்ணிக்கையான இலத்திரன்கள் பங்கேற்கக்கூடிய தன்மையே இதற்குக் காரணமாகும். அயனாக்கத்தின்போது 3d ஓபிற்றல்களிலுள்ள இலத்திரன்கள் அகற்றப்படுவதற்கு முன்னர் 4s ஓபிற்றலிலுள்ள இலத்திரன்களே அகற்றப்படுகின்றன. ஆகவே Sc தவிர்ந்த ஏனைய மூலகங்கள் யாவற்றிலும் +2 ஒட்சியேற்ற நிலையைக் காணலாம். ஒரு d தொகுப்பு மூலகம் காட்டக்கூடிய உயர் சாத்தியமான ஒட்சியேற்ற எண் என்பது 4s, 3d இலத்திரன்களின் கூட்டுத்தொகையாகும்.

நிறமுடைய அயன்களும் சேர்வைகளும். பகுதியாக நிரப்பப்பட்ட d உபசக்திமட்டத்தைக் கொண்ட தாண்டல் உலோக அயன்கள், மின்காந்தத் திருசியத்தின் (electromagnetic spectrum) கட்புலனாகும் பகுதியிலிருந்து கதிர்வீசலை உறிஞ்சுவதனால் நிறமுடையனவாகக் காணப்படுகின்றன. இதற்கு மாறாக d⁰ அல்லது d¹⁰ அமைப்பைக் கொண்ட அயன்கள் (எடுத்துக்காட்டாக Sc³⁺ உம் Zn²⁺ உம்) நிறமற்றவை.

வினையூக்கல் ஆற்றல். பகுதியாக நிரப்பப்பட்ட d ஓபிற்றல்களும், காலியான d ஓபிற்றல்களும் இருப்பதால் தாண்டல் உலோகங்களும் அவற்றின் சேர்வைகளும் இலகுவாக இலத்திரன்களை ஏற்கவோ வழங்கவோ முடிகின்றது. இத்தன்மை அவற்றை வினையூக்கிகளாக (catalysts) ஏற்றதாக்குகின்றது. ஐதரசனேற்றத்திற்கு (hydrogenation) Ni உம், அமோனியா உற்பத்திக்கு (Haber செயல்முறை) Fe உம், சல்பூரிக் அமில உற்பத்தியில் (Contact செயல்முறை) V₂O₅ உம் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

துணைக்காந்தத்தன்மை. பகுதியாக நிரப்பப்பட்ட d ஓபிற்றல்களில் சோடியாக்கப்படாத இலத்திரன்கள் (unpaired electrons) இருக்கும்போது அவ்வயன்கள் துணைக்காந்தத்தன்மையை (paramagnetism) வெளிப்படுத்துகின்றன. சோடியாக்கப்படாத இலத்திரன்களின் எண்ணிக்கை கூடக்கூட காந்தத் தன்மையும் அதிகரிக்கின்றது. சோடியாக்கப்படாத இலத்திரன்கள் இல்லாத அயன்கள் (எடுத்துக்காட்டாக Zn²⁺) காந்தப் புலத்தால் ஈர்க்கப்படாத காந்தஎதிர்ப்புத்தன்மை (diamagnetic) கொண்டவை.

உயர் உருகுநிலையும் அடர்த்தியும். நான்காம் ஆவர்த்தன தாண்டல் உலோகங்கள் யாவும் உயர் உருகுநிலையும், உயர் கொதிநிலையும், உயர் அடர்த்தியும் கொண்ட திண்மங்களாகும். உலோகப் பிணைப்பில் (metallic bonding) 4s இலத்திரன்களுடன் 3d இலத்திரன்களும் பங்கேற்பதே இதற்குக் காரணமாகும். அதே ஆவர்த்தனத்திலுள்ள s தொகுப்பு மூலகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது இவற்றின் முதலாம் அயனாக்கச் சக்தி உயர்வாகவும், தாக்கத்திறன் (reactivity) குறைவாகவும் உள்ளது.

3. d தொகுப்பு மூலகங்களின் ஒட்சைட்டுகள் (NIE 4.10.3)

ஒரு உலோக ஒட்சைட்டின் இயல்புகள் அந்த உலோகத்தின் ஒட்சியேற்ற எண்ணில் தங்கியுள்ளன. ஒட்சைட்டிலுள்ள பிணைப்பின் வகை ஒட்சியேற்ற எண்ணுடன் மாறுவதே, ஒட்சைட்டுகளின் அமில-மூல இயல்பை (acid-base character) தீர்மானிக்கின்றது.

தாழ்ந்த ஒட்சியேற்ற நிலையில் மூல ஒட்சைட்டு. உலோகம் தாழ்ந்த ஒட்சியேற்ற நிலையில் காணப்படும்போது ஒட்சைட்டு அயன்பிணைப்புச் சிறப்பியல்புகளைக் கொண்டிருப்பதால் அது மூல இயல்புடையதாக (basic) அமைகின்றது; எடுத்துக்காட்டாக MnO உம் CrO உம் மூல ஒட்சைட்டுகள் ஆகும். உயர்ந்த ஒட்சியேற்ற நிலையில் அமில ஒட்சைட்டு. உலோகம் உயர்ந்த ஒட்சியேற்ற நிலையில் காணப்படும்போது ஒட்சைட்டு பங்கீட்டுப் பிணைப்புச் சிறப்பியல்புகளைக் கொண்டிருப்பதால் அது அமில இயல்புடையதாக (acidic) அமைகின்றது; எடுத்துக்காட்டாக Mn₂O₇ உம் CrO₃ உம் அமில ஒட்சைட்டுகள் ஆகும். மத்திமமான ஒட்சியேற்ற நிலையில் ஈரியல்பு ஒட்சைட்டு. மத்திமமான ஒட்சியேற்ற நிலையில் ஒட்சைட்டு அமிலத்துடனும் காரத்துடனும் தாக்கமடையக்கூடிய ஈரியல்பு (amphoteric) தன்மையைப் பெறுகின்றது; எடுத்துக்காட்டாக Cr₂O₃ உம் MnO₂ உம் ஈரியல்பு ஒட்சைட்டுகள் ஆகும்.

ஒட்சைட்டு	ஒட்சியேற்ற எண்	அமில-மூல இயல்பு
MnO	+2 (தாழ்ந்த)	மூலம் (basic)
Mn₂O₃	+3 (மத்திமமான)	மென்மூலம்
MnO₂	+4 (மத்திமமான)	ஈரியல்பு (amphoteric)
Mn₂O₇	+7 (உயர்ந்த)	அமிலம் (acidic)
CrO	+2 (தாழ்ந்த)	மூலம் (basic)
Cr₂O₃	+3 (மத்திமமான)	ஈரியல்பு (amphoteric)
CrO₃	+6 (உயர்ந்த)	அமிலம் (acidic)

4. தெரிவு செய்யப்பட்ட d தொகுப்பு ஒட்சைட்டுகளின் இரசாயனம் (NIE 4.10.4)

குரோமேற்று–இருகுரோமேற்று சமநிலை. நடுநிலை அல்லது மூல ஊடகங்களில் மஞ்சள் நிறமுடைய குரோமேற்று அயன் (chromate, CrO₄²⁻) நிலவுகின்றது. அமில நிபந்தனைகளின் கீழ் இது செம்மஞ்சள் நிறமுடைய இருகுரோமேற்று அயனாக (dichromate, Cr₂O₇²⁻) மாற்றப்படுகின்றது. இவ்விரண்டிலும் குரோமியத்தின் ஒட்சியேற்ற எண் +6 ஆகவே இருக்கின்றது.

அமில ஊடகத்தில் இருகுரோமேற்று அயன் வன்மையான ஒட்சியேற்றியாக (oxidising agent) தொழிற்படுகின்றது; இத்தாக்கத்தில் Cr(+6) ஆனது பச்சை நிறமுடைய Cr³⁺ ஆகத் தாழ்த்தப்படுகின்றது.

பேர்மங்கனேற்று அயன். பொட்டாசியம் பேர்மங்கனேற்று (KMnO₄) ஒரு ஊதா நிறத் திண்மமாகும்; இதிலுள்ள பேர்மங்கனேற்று அயனில் (permanganate, MnO₄⁻) மங்கனீசின் ஒட்சியேற்ற எண் +7 ஆகும். அமில ஊடகத்தில் பேர்மங்கனேற்று அயன் வன்மையான ஒட்சியேற்றியாகத் தொழிற்பட்டு, மங்கனீசு வெளிர் மென்சிவப்பு நிற Mn²⁺ ஆகத் தாழ்த்தப்படுகின்றது.

இவ்வாறே இரும்பின் இரசாயனத்திலும் இரு பொதுவான ஒட்சியேற்ற நிலைகள் காணப்படுகின்றன. மென்பச்சை நிற Fe²⁺ அயன் இலகுவில் ஒட்சியேற்றமடைந்து மஞ்சள்-கபில நிற Fe³⁺ அயனை உருவாக்குகின்றது. செப்பின் இரசாயனத்தில் நீல நிற Cu²⁺ அயன் மிகவும் பொதுவானது.

5. தாண்டல் உலோக அயன்களின் இணைப்புச் சேர்வைகள் (NIE 4.10.5)

தாண்டல் உலோக அயன்கள் இணைப்புச் சேர்வைகளை (coordination compounds) உருவாக்குகின்றன. இவ்விணைப்புச் சேர்வைகள் சிக்கல் அயன்களை (complex ions) கொண்டுள்ளன. ஒரு சிக்கல் அயன் என்பது ஒரு மத்திய உலோக அயனையும் (central metal ion), அதனைச் சூழ அமைந்துள்ள இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இணையிகளையும் (ligands) கொண்டதாகும்.

ஒரு இணையி என்பது மத்திய உலோக அயனுக்கு ஒரு தனித்த இலத்திரன் சோடியை (lone pair) வழங்கி இணைந்த பிணைப்பை (coordinate bond) உருவாக்கும் அயன் அல்லது மூலக்கூறு ஆகும். இணைப்பு எண் (coordination number) என்பது மத்திய உலோக அயனுக்கும் இணையிகளுக்கும் இடையில் உருவாக்கப்படும் இணைந்த பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கையாகும். சில இணையிகள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட பிணைப்புகளை உருவாக்கக்கூடியன; ஆகவே, இணைப்பு எண்ணை இணையிகளின் எண்ணிக்கை என வரையறுப்பது தவறாகும்.

ஒரு உலோக அயனுக்கு ஒரே ஒரு பிணைப்பை மட்டும் உருவாக்கும் இணையி ஓரிடப் பிணைப்பு இணையி (monodentate ligand) எனப்படுகின்றது; H₂O, NH₃, Cl⁻, CN⁻, OH⁻ ஆகியன இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட இணைந்த பிணைப்புகளை உருவாக்கும் இணையிகள் பல்லிடப் பிணைப்பு இணையிகள் (polydentate ligands) எனப்படுகின்றன; இரண்டு பிணைப்புகளை உருவாக்கும் எத்திலீன்டையமீன் (ethylenediamine, en) ஒரு ஈரிடப் பிணைப்பு இணையிக்கு (bidentate ligand) நல்ல எடுத்துக்காட்டாகும்.

இணையி	வாய்ப்பாடு	ஏற்றம்	பிணைப்பு வகை
நீர் (aqua)	H₂O	0 (நடுநிலை)	ஓரிடப் பிணைப்பு
அமோனியா (ammine)	NH₃	0 (நடுநிலை)	ஓரிடப் பிணைப்பு
குளோரைட்டு (chloro)	Cl⁻	−1 (அன்னயன்)	ஓரிடப் பிணைப்பு
சயனைட்டு (cyano)	CN⁻	−1 (அன்னயன்)	ஓரிடப் பிணைப்பு
ஐதரொட்சைட்டு (hydroxo)	OH⁻	−1 (அன்னயன்)	ஓரிடப் பிணைப்பு
எத்திலீன்டையமீன் (en)	H₂N–CH₂–CH₂–NH₂	0 (நடுநிலை)	ஈரிடப் பிணைப்பு

சிக்கல் அயன்களின் வடிவம் இணைப்பு எண்ணில் தங்கியுள்ளது. இணைப்பு எண் 6 ஆக இருக்கும்போது சிக்கல் எண்முக (octahedral) வடிவத்தைப் பெறுகின்றது; எடுத்துக்காட்டாக [Fe(H₂O)₆]³⁺. இணைப்பு எண் 4 ஆக இருக்கும்போது சிக்கல் நான்முகி (tetrahedral) அல்லது சதுர சமதள (square planar) வடிவத்தைப் பெறுகின்றது; எடுத்துக்காட்டாக [CuCl₄]²⁻ நாற்முகமாகவும், [Ni(CN)₄]²⁻ சதுர சமதளமாகவும் அமைகின்றன.

சிக்கல் அயனின் ஏற்றத்தைத் தீர்மானித்தல். ஒரு சிக்கல் அயனின் ஏற்றம், மத்திய உலோக அயனின் ஒட்சியேற்ற எண்ணுடன், இணையிகள் யாவற்றினதும் ஏற்றங்களின் கூட்டுத்தொகையையும் சேர்க்கும்போது கிடைக்கும் பெறுமானமாகும். எடுத்துக்காட்டாக [Ni(NH₃)₆]²⁺ இல், NH₃ நடுநிலை இணையியாதலால் (ஏற்றம் 0), சிக்கலின் மொத்த ஏற்றமான +2 முழுவதும் நிக்கலிலிருந்தே வருகின்றது; ஆகவே Ni இன் ஒட்சியேற்ற எண் +2 ஆகும். [Fe(CN)₆]³⁻ இல், ஆறு CN⁻ அயன்களின் மொத்த ஏற்றம் −6; சிக்கலின் ஏற்றம் −3 ஆதலால் Fe இன் ஒட்சியேற்ற எண் (−3) − (−6) = +3 ஆகும்.

6. எளிய சிக்கல் அயன்களதும் சேர்வைகளதும் பெயரிடல் (NIE 4.10.6)

ஒரு உலோக சிக்கலின் பெயர், மத்திய உலோக அயனின் ஒட்சியேற்ற நிலை, இணையிகளின் வகைகள், அவற்றின் எண்ணிக்கை போன்ற தகவல்களை அளிக்கின்றது. IUPAC ஆல் விதந்துரைக்கப்பட்ட பெயரிடல் விதிகள் கீழே தரப்பட்டுள்ளன.

விதி 1: இணையிகளின் ஒழுங்கு. சிக்கலின் பெயரில் இணையிகள் அகர வரிசையில் (alphabetical order) எழுதப்படுகின்றன; எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும் முற்சேர்க்கைகள் (di, tri) அகர வரிசையில் கணக்கிற் கொள்ளப்படுவதில்லை.

விதி 2: இணையிகளின் பெயர் முடிவுகள். மறை ஏற்றமுடைய (அன்னயன்) இணையிகளின் பெயர் -o எனும் முடிவைப் பெறுகின்றது: Cl⁻ → chloro, CN⁻ → cyano, OH⁻ → hydroxo. நடுநிலை இணையிகளுக்கு வழமையான பெயரே வழங்கப்படுகின்றது; எனினும் H₂O → aqua, NH₃ → ammine ஆகியன முக்கிய விதிவிலக்குகளாகும்.

விதி 3: எண்ணிக்கை முற்சேர்க்கைகள். ஒரு குறிப்பிட்ட இணையி எத்தனை முறை உள்ளது என்பதைக் குறிக்க di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa (6) எனும் முற்சேர்க்கைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இணையியின் பெயரிலேயே ஏற்கனவே di/tri போன்ற முற்சேர்க்கைகள் இருந்தால் (எடுத்துக்காட்டாக ethylenediamine), அதற்குப் பதிலாக bis (2), tris (3) என்பன பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

விதி 4: உலோகத்தின் ஒட்சியேற்ற நிலை. மத்திய உலோகத்தின் ஒட்சியேற்ற எண், உலோகத்தின் பெயருக்குப் பின் பெரிய ரோமன் எண்களால் அடைப்புக்குறிக்குள் குறிக்கப்படுகின்றது.

விதி 5: அன்னயன் சிக்கல்கள். சிக்கல் அயன் மொத்தத்தில் மறை ஏற்றம் கொண்டிருந்தால் (சிக்கல் அன்னயன்), உலோகத்தின் பெயருக்குப் பின் -ate எனும் பிற்சேர்க்கை சேர்க்கப்படுகின்றது; சில உலோகங்களுக்கு இலத்தீன் பெயரே பயன்படுத்தப்படுகின்றது (இரும்பு → ferrate, செப்பு → cuprate).

எடுத்துக்காட்டு 1: [Cu(NH₃)₄]²⁺. நான்கு NH₃ இணையிகள் உள்ளதால் tetraammine என எழுதப்படுகின்றது. சிக்கல் கற்றயனாதலால் உலோகத்தின் ஆங்கிலப் பெயரே பயன்படுகின்றது; ஆகவே copper ஆகும். NH₃ நடுநிலையானதும் சிக்கலின் ஏற்றம் +2 ஆனதும் ஆதலால் Cu இன் ஒட்சியேற்ற எண் +2 ஆகும். பெயர்: tetraamminecopper(II) ion.

எடுத்துக்காட்டு 2: K₃[Fe(CN)₆]. இதிலுள்ள சிக்கல் அயன் [Fe(CN)₆]³⁻ ஆகும்; ஆறு CN⁻ இணையிகள் உள்ளதால் hexacyano என எழுதப்படுகின்றது. சிக்கல் அன்னயனாதலால் இரும்பின் இலத்தீன் பெயருடன் -ate சேர்க்கப்பட்டு ferrate ஆகின்றது. Fe இன் ஒட்சியேற்ற எண் +3 ஆகும். கற்றயனாகிய potassium முதலில் எழுதப்படுகின்றது. பெயர்: potassium hexacyanoferrate(III).

எடுத்துக்காட்டு 3: [CoCl₂(NH₃)₄]⁺. இணையிகள் அகர வரிசையில் எழுதப்படுவதால், ammine இன் ‘a’ ஆனது chloro இன் ‘c’ ஐ விட முன்வருகின்றது. நான்கு NH₃ உள்ளதால் tetraammine எனவும், இரண்டு Cl⁻ உள்ளதால் dichloro எனவும் எழுதப்படுகின்றன. Co இன் ஒட்சியேற்ற எண் = +1 − (4×0) − (2×−1) = +3 ஆகும். பெயர்: tetraamminedichlorocobalt(III) ion.

எடுத்துக்காட்டு 4: [Cr(H₂O)₆]Cl₃. சிக்கல் கற்றயன் [Cr(H₂O)₆]³⁺ ஆகும்; ஆறு H₂O உள்ளதால் hexaaqua என எழுதப்படுகின்றது. Cr இன் ஒட்சியேற்ற எண் +3 ஆகும். பெயர்: hexaaquachromium(III) chloride.

பொதுவான இணையிகளும் அவற்றின் பெயர்களும்

பெயரிடலின்போது அடிக்கடி வரும் இணையிகளும், சிக்கலின் பெயரில் அவை பெறும் வடிவங்களும் கீழே தொகுக்கப்பட்டுள்ளன:

இணையி	வகை	பெயரில் வரும் வடிவம்
F⁻	அன்னயன்	fluoro
Cl⁻	அன்னயன்	chloro
Br⁻	அன்னயன்	bromo
OH⁻	அன்னயன்	hydroxo
CN⁻	அன்னயன்	cyano
O²⁻	அன்னயன்	oxo
H₂O	நடுநிலை	aqua
NH₃	நடுநிலை	ammine
CO	நடுநிலை	carbonyl
en (ethylenediamine)	நடுநிலை, ஈரிடப் பிணைப்பு	ethylenediamine (bis அல்லது tris உடன்)

எடுத்துக்காட்டு 5: [Co(en)₃]³⁺. இணையியான ethylenediamine இன் பெயரிலேயே ‘di’ என்னும் முற்சேர்க்கை உள்ளதால், எண்ணிக்கையைக் குறிக்க di க்குப் பதிலாக tris பயன்படுத்தப்படுகின்றது; ஆகவே tris(ethylenediamine) என எழுதப்படுகின்றது. en ஒரு நடுநிலை இணையி; சிக்கலின் ஏற்றம் +3 ஆதலால் Co இன் ஒட்சியேற்ற எண் +3 ஆகும். பெயர்: tris(ethylenediamine)cobalt(III) ion.

எடுத்துக்காட்டு 6: K₂[NiCl₄]. சிக்கல் அயன் [NiCl₄]²⁻ ஆகும்; நான்கு Cl⁻ இணையிகள் உள்ளதால் tetrachloro என எழுதப்படுகின்றது. சிக்கல் அன்னயனாதலால் நிக்கலுடன் -ate சேர்க்கப்பட்டு nickelate ஆகின்றது. Ni இன் ஒட்சியேற்ற எண் = (−2) − (4 × −1) = +2 ஆகும். கற்றயனாகிய potassium முதலில் எழுதப்படுகின்றது. பெயர்: potassium tetrachloronickelate(II).

7. சிக்கல்களின் உறுதிப்பாட்டைப் பாதிக்கும் காரணிகள் (NIE 4.10.7)

ஒரு சிக்கல் அயனின் உறுதிப்பாடு (stability) பின்வரும் காரணிகளில் தங்கியுள்ளது:

1. மத்திய உலோக அயனின் ஏற்ற அடர்த்தி. மத்திய உலோக அயனின் ஏற்றம் கூடும்போதும், அயனின் ஆரை சிறிதாகும்போதும் அதன் ஏற்ற அடர்த்தி (charge density) அதிகரிக்கின்றது. உயர் ஏற்ற அடர்த்தி கொண்ட அயன்கள் இணையிகளின் தனித்த இலத்திரன் சோடிகளை வலுவாக ஈர்ப்பதால் கூடிய உறுதிப்பாடுள்ள சிக்கல்களை உருவாக்குகின்றன. ஆகவே Fe³⁺ ஆனது Fe²⁺ ஐ விடக் கூடிய உறுதியான சிக்கல்களைத் தோற்றுவிக்கின்றது.

2. இணையியின் காரத்தன்மை. ஒரு இணையி தனது இலத்திரன் சோடியை எவ்வளவு இலகுவாக வழங்குகின்றது என்பது அதன் காரத்தன்மையில் (basicity) தங்கியுள்ளது. கூடிய காரத்தன்மை கொண்ட இணையிகள் (எடுத்துக்காட்டாக CN⁻, NH₃) வலுவான இணைந்த பிணைப்புகளை உருவாக்கி, கூடிய உறுதிப்பாடுள்ள சிக்கல்களைத் தருகின்றன.

3. கீலேற்று விளைவு. ஒரு ஈரிடப் பிணைப்பு இணையி அல்லது பல்லிடப் பிணைப்பு இணையி மத்திய உலோக அயனுடன் ஒரு வளையத்தை (ring) உருவாக்கும்போது அந்தச் சிக்கல், அதே எண்ணிக்கையான ஓரிடப் பிணைப்பு இணையிகளால் ஆன சிக்கலை விடக் கூடிய உறுதிப்பாட்டைப் பெறுகின்றது. இதுவே கீலேற்று விளைவு (chelate effect) எனப்படுகின்றது. எடுத்துக்காட்டாக [Ni(en)₃]²⁺ ஆனது [Ni(NH₃)₆]²⁺ ஐ விட அதிக உறுதியானது.

8. இணைப்புச் சேர்வைகளின் முக்கியத்துவம் (NIE 4.10.8)

இணைப்புச் சேர்வைகள் உயிரியல், கைத்தொழில், பகுப்பாய்வு இரசாயனம் ஆகிய பல துறைகளில் பெரிதும் பயன்படுகின்றன. ஹீமோகுளோபின் (haemoglobin) என்பது ஒரு இரும்பு(II) சிக்கலாகும்; இது நுரையீரலிலிருந்து உடலின் திசுக்களுக்கு ஒட்சிசனைக் கடத்துகின்றது. பச்சையம் (chlorophyll) என்பது ஒரு மக்னீசியம் சிக்கலாகும்; இது தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையை (photosynthesis) சாத்தியமாக்குகின்றது.

பகுப்பாய்வு இரசாயனத்தில் EDTA எனும் பல்லிடப் பிணைப்பு இணையி, கல்சியம், மக்னீசியம் அயன்களுடன் உறுதியான கீலேற்றுச் சிக்கல்களை உருவாக்குவதால் நீரின் கடினத்தன்மையை (water hardness) அளவிடும் நியமனத்திற்குப் (titration) பயன்படுத்தப்படுகின்றது. மேலும், பல தாண்டல் உலோக அயன் சிக்கல்கள் கைத்தொழில் தாக்கங்களில் வினையூக்கிகளாகவும், நிறமுள்ள கண்ணாடிகள், பூச்சுகள் தயாரிப்பில் நிறப்பொருட்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

9. தெரிவு செய்யப்பட்ட d தொகுப்பு கற்றயன்களை இனங்காணும் பரிசோதனைகள் (NIE 4.10.9)

தாண்டல் உலோக அயன்களை இனங்காண, அவற்றை சோடியம் ஐதரொட்சைட்டு (NaOH) கரைசலுடனும், அமோனியா (NH₃) கரைசலுடனும் தாக்கமுறச் செய்து உருவாகும் வீழ்படிவுகளின் சிறப்பியல்பான நிறங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு கற்றயன் கரைசலுடன் NaOH மட்டுப்படுத்தப்பட்ட அளவில் சேர்க்கப்பட்டால் தனிச்சிறப்பான நிறமுடைய ஐதரொட்சைட்டு வீழ்படிவு உருவாகின்றது.

கற்றயன்	கரைசல் நிறம்	NaOH (மட்டுப்படுத்திய) உடன்	NH₃ (மிகை) உடன்
Cu²⁺	நீலம்	நீலநிற Cu(OH)₂ வீழ்படிவு	கடும் நீலநிற [Cu(NH₃)₄]²⁺ சிக்கல்
Fe²⁺	மென்பச்சை	பச்சைநிற Fe(OH)₂ வீழ்படிவு	பச்சைநிற வீழ்படிவு (கரைவதில்லை)
Fe³⁺	மஞ்சள்-கபிலம்	செங்கபிலநிற Fe(OH)₃ வீழ்படிவு	செங்கபிலநிற வீழ்படிவு (கரைவதில்லை)
Mn²⁺	வெளிர் மென்சிவப்பு	வெளிர் வீழ்படிவு; காற்றில் கபிலமாகும்	வெளிர் வீழ்படிவு
Zn²⁺	நிறமற்றது	வெள்ளைநிற Zn(OH)₂ வீழ்படிவு; மிகை NaOH இல் கரைகின்றது	வெள்ளை வீழ்படிவு; மிகை NH₃ இல் கரைகின்றது

செப்பு(II) அயனுக்கு ஒரு கூடுதலான இனங்காணல் பரிசோதனையும் உண்டு: Cu²⁺ கரைசலுடன் பொட்டாசியம் ஐதரொட்சைட்டு வழங்கப்படும்போது நீலநிற வீழ்படிவு உருவாகின்றது; இரும்பு(III) அயன், பொட்டாசியம் ஹெக்சாசயனோபெரேற்று(II) (K₄[Fe(CN)₆]) உடன் தாக்கமடைந்து பிரசியன் நீலம் (Prussian blue) எனும் கடும் நீலநிற வீழ்படிவைத் தருகின்றது.

🌐 விளக்க படம் / Explanatory Diagram