Hvad er en kompleks ion?

En kompleks ion er en kemisk art dannet af et centralt metallisk atom, ofte med en positiv oxidationstilstand, som er forbundet af en gruppe neutrale molekyler eller negative ioner gennem dative eller koordinerede kovalente bindinger. Det centrale metalatom kaldes koordinationscentret (hvilket er grunden til, at disse siges at være en type koordinationskompleks), mens de molekyler eller ioner, der donerer elektronparrene fra de koordinerede bindinger, kaldes ligander.

Afhængigt af den elektriske ladning af metalcentret og ligandernes, kan komplekse ioner være positive (komplekse kationer) eller negative (komplekse anioner).

Komplekse ioner er meget mere almindelige, end vi kan forestille os, og er en del af komplekse salte. Faktisk er dets tilstedeværelse i et salt netop det, der klassificerer det som et komplekst salt.

Karakteristika for komplekse ioner

Nogle karakteristiske træk ved disse kemiske arter er:

• Det centrale metalatom er næsten altid et overgangsmetal (d-blok) eller et internt overgangsmetal (f-blok, der består af lanthaniderne og actiniderne). I nogle tilfælde kan de være p-blokmetaller.
• De kan eksistere i opløsning eller som komplekse salte i fast tilstand.
• Fordi det centrale atom modtager et par elektroner i en dativ kovalent binding, opfører det sig som en Lewis-syre.
• Liganderne kan være neutrale molekyler såsom vand (H ₂ O) eller ammoniak (NH ₃ ), eller de kan være mono- eller polyatomiske anioner såsom chloridion (Cl ^– ) eller cyanidion (CN ^– ).
• Ligander skal altid have atomer med udelte ensomme elektronpar, som det er tilfældet med mange forbindelser, der indeholder oxygen, nitrogen, svovl og fosfor.
• Liganderne, som er elektronpardonorer, er Lewis-baser.
• Den samme ligand kan bidrage med mere end et par elektroner gennem mere end et atom med enlige elektronpar, i hvilket tilfælde det normalt kaldes et chelateringsmiddel, som i tilfældet med ethylendiamintetraacetat eller EDTA 4- ^ion .

Typer af komplekse ioner

Afhængigt af metalcentrets særlige karakteristika og liganderne, der omgiver det, kan der skelnes mellem nogle forskellige typer komplekse ioner:

komplekse kationer

De er komplekse ioner med en positiv ladning.

komplekse anioner

De er komplekse ioner med negative ladninger.

Mononukleære komplekse ioner med monodentate ligander

De er de mest almindelige og refererer til dem, der kun indeholder et metallisk center, som er omgivet af ligander, der kun bidrager med et par elektroner hver. Denne type ligand kaldes en monodentat ligand.

Chelater: mononukleære komplekse ioner med polydentate ligander

De er dem, hvor et enkelt metalcenter er knyttet til en enkelt ligand, men gennem flere koordinatbindinger. Ligander med flere donoratomer kaldes polydentate ligander eller chelateringsmidler, og de komplekser, de danner med forskellige metaller, kaldes chelater. Hvis komplekset har en elektrisk ladning, vil det også være en kompleks ion.

polynukleære komplekse ioner

Der er eksempler på komplekse ioner, hvor flere metalcentre er bundet sammen, enten gennem en metalbinding (som i tilfældet med [Re 2 Cl 4 ] 2- ionen) eller gennem en bidentat ligand, der fungerer _som en _bro mellem ^de to metalcentre (som i tilfældet med ionen [(NH ₃ ) ₅ ] Co – NH ₂ – Co(NH ₃ ) ₅ ] ⁵⁺ ). Denne type kompleks kaldes polynukleære komplekser, da de har mere end ét koordinationscenter.

Eksempler på komplekse ioner

Som nævnt i begyndelsen kan de komplekse ioner være både positive og negative, metalcentret kan være positivt eller neutralt, og liganderne knyttet til det kan være både neutrale molekyler og negative ioner. Derudover kan de indeholde et eller flere fokuspunkter. Her er nogle eksempler, der fremhæver disse funktioner.

_Eksempel 1 : Kationen [(NH3)5Ru( _C4H4N2 ⁾ _Ru ( _NH3 ) ₅ ] 5+

Dette er et eksempel på en kompleks polynukleær kation med neutrale ligander og positive metalcentre.

Eksempel 2: Anionen hexacyanoferrat (II) eller [Fe(CN) ₆ ] ⁴⁺

Dette er et eksempel på en mononukleær kompleks ion med et positivt centralt atom, men en netto negativ ladning.

Eksempel 3: [Co(SO4 ₎ ( _NH3 ) ₅ ] ⁺

[Co(SO ₄ )(NH ₃ ) ₅ ] ⁺ er en kompleks mononukleær kation, der har et cobalt (III) center omgivet af 5 neutrale aminoligander og en negativ sulfatligand.

Eksempel 4: [Au ₆ C(PPh ₃ ) ₆ ] ²⁺

Dette er endnu et eksempel på en positivt ladet polynukleær kompleksion, hvor en carbidanion bygger bro over alle metalcentre, der består af 6 guld(I)-kationer.

Referencer

Koordinationsforbindelse – Ligander og chelater . (2021). Hentet 29. maj 2021 fra https://www.britannica.com/science/coordination-compound/Ligands-and-chelates

Cotton, Frank Albert; Wilkinson, Geoffrey, Murillo, Carlos A.; Bochman, Manfred. (1999). Avanceret uorganisk kemi. 6. udg. Wiley

Lawrance, Geoffrey A. (2010). Introduktion til koordinationens kemi . wiley. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470687123