læringsmål

• Beregn koordinationsnummeret for metallet i et koordineringskompleks.

Vilkår

• donoratomet i en ligand, der er bundet til det centrale atom eller ion.
• pseudohalideen kemisk forbindelse, der ikke er et halogenid, men som ligner et halogenid i dets ladning og reaktivitet.
• monodentatbeskriver en ligand, der kun har en enkelt binding med det centrale atom.

koordinationsnummer

i koordinationskemi er koordinationsnummeret antallet af ligander, der er knyttet til den centrale ion (mere specifikt antallet af donoratomer). Koordinationsnumre er normalt mellem to og ni. Antallet af bindinger afhænger af størrelsen, ladningen og elektronkonfigurationen af metalionen og liganderne.

typisk er kompleksernes Kemi domineret af interaktioner mellem S og p molekylære orbitaler i liganderne og D-orbitalerne i metalionerne. S -, p-og d-orbitalerne i metallet kan rumme 18 elektroner. Det maksimale koordinationsnummer for et bestemt metal er således relateret til den elektroniske konfiguration af metalionen (specifikt antallet af tomme orbitaler) og forholdet mellem ligandernes størrelse og metalionen. Store metaller og små ligander fører til høje koordinationstal (f.eks. 4−). Små metaller med store ligander fører til lave koordinationstal (f.eks. Pt2). På grund af deres store størrelse har lanthanider, actinider og tidlige overgangsmetaller tendens til at have høje koordinationstal.

ligander

i koordinationskemi er en ligand en ion eller et molekyle (funktionel gruppe), der binder til et centralt metalatom for at danne et koordineringskompleks. Næsten hvert molekyle og hver ion kan tjene som en ligand for (eller koordinere til) metaller. Denticitet refererer til antallet af gange en ligand binder til et metal gennem donoratomer. Mange ligander er i stand til at binde metalioner gennem flere steder, normalt fordi liganderne har ensomme par på mere end et atom.

Monodentate ligander omfatter stort set alle anioner og alle simple bases. Således er halogenider og pseudohalider vigtige anioniske ligander. Ammoniak, kulilte og vand er især almindelige ladningsneutrale ligander. Enkle organiske arter er også meget almindelige. Alle umættede molekyler er også ligander, der udnytter deres kurstelektroner til dannelse af koordinatbindingen. Metaller kan også binde sig til relosbindingerne i for eksempel silaner, carbonhydrider og dihydrogen.

ligander, der binder via mere end et atom, kaldes ofte polydentat eller chelatering. En ligand, der binder gennem to steder, klassificeres som bidentat, og tre steder som tridentat. Chelaterende ligander dannes almindeligvis ved at forbinde donorgrupper via organiske linkere. En klassisk bidentatligand er ethylendiamin, som er afledt ved at forbinde to ammoniakgrupper med en ethylen (-CH2CH2-) linker. Et klassisk eksempel på en polydentatligand er det seksadentat chelateringsmiddel EDTA, som er i stand til at binde gennem seks steder, der fuldstændigt omgiver nogle metaller.

der er flere typer polydentatligander, som kan karakteriseres ud fra, hvordan de interagerer med den centrale ion. For eksempel er trans-spændende ligander bidentate ligander, der kan spænde over koordineringspositioner på modsatte sider af et koordineringskompleks. Ambidentate ligander kan fastgøres til det centrale atom to steder, men ikke begge. En broligand forbinder to eller flere metalcentre. Ændring af ligandernes størrelse og elektroniske egenskaber kan bruges til at kontrollere katalyse af den centrale ion og stabilisere usædvanlige koordinationssteder.

geometrier

forskellige ligandstrukturelle arrangementer skyldes koordinationsnummeret. De fleste strukturer følger mønsteret, som om det centrale atom var i midten, og hjørnerne af denne form er placeringen af liganderne. Disse former er defineret ved orbital overlapning mellem ligand og metal orbitaler og ligand-ligand frastødninger, som har tendens til at føre til visse regelmæssige geometrier. Der er dog mange tilfælde, der afviger fra almindelig geometri. For eksempel resulterer ligander i forskellige størrelser og med forskellige elektroniske effekter ofte i uregelmæssige bindingslængder.