Tabla de Contenidos
Koordinaationumero on Alfred Wernerin vuonna 1893 luoma käsite , joka osoittaa molekyylin tai ionin keskusatomin lähellä olevien naapuriatomien kokonaismäärän, olivatpa ne samanlaisia tai erilaisia . Tästä näkökulmasta katsottuna se osoittaa, kuinka monta atomia on tehokkaasti sitoutunut yhdisteen keskusatomiin.
Koordinaatioluvun määritelmä orgaanisessa kemiassa
Alkuperäisen konseptin perusteella voidaan puhua eri atomien koordinaatioluvusta missä tahansa yhdisteessä, mukaan lukien orgaaniset yhdisteet. Esimerkiksi molekyylissä, kuten metaanissa, kuten missä tahansa alkaanissa, voit nähdä hiiliatomin, joka on aina kytketty 4 muuhun atomiin yksinkertaisten kovalenttisten sidosten kautta. Näissä tapauksissa hiilen koordinaatioluvun sanotaan olevan 4.
Toisaalta, kun siirrymme alkeeneihin, koordinaatioluku pienenee 3:een ja jos menemme pidemmälle ja katsomme alkyynejä, joissa hiili muodostaa kolmoissidoksen toisen hiilen kanssa, jokaisen näistä hiileistä on numerokoordinaatio 2.
Hiiliatomin lisäksi voidaan puhua myös muiden orgaanisissa yhdisteissä yleisesti esiintyvien heteroatomien koordinaatioluvuista. Esimerkiksi amiinien ja amidien typen koordinaatioluku on aina 3, kun taas hapen koordinaatioluku on yleensä 2.
Vaikka on mahdollista puhua orgaanisten yhdisteiden koordinaatioluvusta, kuten juuri osoitettiin, ei ole yleistä, että orgaaniset kemistit käyttävät tätä termiä viittaamaan ryhmien lukumäärään, jotka liittyvät suoraan keskusatomiin. Se on kuitenkin paljon laajemmin käytetty termi muilla kemian aloilla, kuten alla nähdään.
Koordinaatioluvun määritelmä epäorgaanisessa kemiassa: koordinaatioyhdisteet
Koordinaatioluvun käsitettä voidaan soveltaa millä tahansa alalla, joka käsittelee molekyylejä tai muita atomien välisiä assosiaatioita, mukaan lukien orgaaniset yhdisteet. Sen käyttö on kuitenkin paljon yleisempää epäorgaanisen kemian alalla, erityisesti suhteessa erityiseen yhdisteluokkaan, jota kutsutaan koordinaatioyhdisteiksi. Näissä yhdisteissä keskusatomi, joka on yleensä siirtymämetalli, muodostaa koordinaattisia kovalenttisia sidoksia muiden atomien tai atomiryhmien kanssa, jotka tunnetaan ligandeina, jotka ovat kunkin sidoksen elektroniparin luovuttajia.
Juuri siksi, että ligandit ovat kiinnittyneet keskusatomiin koordinoitujen kovalenttisten sidosten avulla, näitä yhdisteitä kutsutaan koordinaatioyhdisteiksi, ja näistä ligandeista tulevien donoriatomien lukumäärä on tässä yhteydessä termi ”koordinaatiomäärä”. .
Toisin sanoen koordinaatioluku edustaa elektroniparin luovuttajien atomien kokonaismäärää koordinaatioyhdisteissä riippumatta siitä, kuinka monesta ligandista nämä atomit tulevat.
Koordinaatioluvun määritelmä kristallografiassa
Lopuksi käytämme tätä termiä kristallografian alalla. Kristallografia on kemian ala, joka on vastuussa kiinteän aineen rakenteen tutkimisesta ja määrittämisestä . Kristallografian avulla saadaan selkeä käsitys jokaisen atomin sijainnista kiinteän aineen muodostavassa kidehilassa, kuten alla esitetyn natriumkloridin rakenteen tapauksessa:
Näissä tapauksissa on joskus vaikea määritellä, mitkä atomit ovat sitoutuneet toisiinsa ja mitkä atomit ovat yksinkertaisesti lähellä toisiaan. Tästä syystä samalle atomille voidaan antaa erilaisia koordinaatiolukuja riippuen siitä, kuinka atomien oletetaan sitoutuneen toisiinsa.
Esimerkkejä yhteisistä koordinaationumeroista
Esimerkkejä koordinaationumerosta 2
- Monimutkainen anioninen disyaanihopea (I) [Ag(CN) 2 ] – , jolla on lineaarinen geometria.
- Kloori(trifenyylifosfiini)kultakompleksi Ph 3 PAuCl, jolla on myös lineaarinen geometria
Esimerkkejä koordinaationumerosta 3
- Karbonaattianioni (CO 3 2- ) on esimerkki anionista, jonka keskusatomi on trigonaalisen tasomaisen rakenteen omaava trikoordinaattinen hiili.
- Monimutkainen anionitrijodimerkuraatti(-1) ([HgI 3 ] – ), kuten karbonaatti, on sitoutunut kolmeen jodidi-ioniin.
Esimerkkejä koordinaationumerosta 4
- Tetrakloorikobolttianioni on klassinen esimerkki koordinaatioyhdisteestä, jossa on tetrakoordinaattikeskus.
- Metaani (CH 4 ) on orgaaninen yhdiste, jossa on keskushiili, jossa on neljä vierekkäistä vetyatomia, jotka on järjestetty tetraedriseen geometriaan.
- Diaminodiklooriplatinakompleksi [Pt ( NH3 ) 2Cl2 ] .
Esimerkkejä koordinaationumerosta 5
Tetrasyanooksovanadium (IV) -anionissa ([VO(CN) 4 ] 2− ) on neljä syanidia ligandeina ja yksi happi, joten sen koordinaatioluku on 5 ja sen pyramidigeometria on neliö.
Esimerkkejä koordinaationumerosta 6
Se on yksi yleisimmistä koordinaationumeroista. Useimmilla yhdisteillä, joissa keskusatomilla on tämä koordinaatioluku, on oktaederinen geometria. Joitakin esimerkkejä ovat:
- Heksaaminokoboltti(III)kationi ([Co( NH3 ) 6 ] 3+ )
- Tetraakvodikloorikoboltti (III) -kationi ([Co(H 2 O) 4 Cl 2 ] − )
Esimerkkejä koordinaationumerosta 8
- Cesiumkloridi (CsCl). Tämä on ioninen yhdiste, jolla on kuutiorakenne, jossa jokaista cesiumatomia ympäröi kahdeksan vierekkäistä klooriatomia.
- Kalsiumfluoridi (CaF 2 ). Tämä on myös ioninen yhdiste, jolla on kuutiorakenne, jossa on kalsiumatomeja, joita ympäröi kahdeksan fluoriatomia.
Esimerkkejä koordinaationumerosta 12
Metalleilla, joilla on kasvokeskeinen kuutio (FCC) kiderakenne, on atomeja, joita koordinoi 12 vierekkäistä atomia kuutioktaedrisessa geometriassa.
- Heksanitraatti (IV) -kompleksianionissa ([Th(NO 3 ) 6 ] 2- ) toriumatomin koordinaationumero on 12, koska jokainen nitraattianioni on kytketty toriumiin kahden hapen avulla (se on kaksihampainen ligandi).
Viitteet
Chang, R. ja Goldsby, KA (2012). Chemistry, 11. painos (11. painos). New York City, New York: McGraw-Hill Education.
Cotton, FA, Bochmann, M., Wilkinson, G., Murillo, CA, Bochmann, M., & Grimes, RN (1999). Kehittynyt epäorgaaninen kemia . Hoboken, NJ, Yhdysvallat: Wiley.
O’Keefe M. (1979). Ehdotettu koordinointinumeron tiukka määritelmä. Cryst Act . (1979). A 35 , 772-775 Haettu osoitteesta https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a17087
Carter, FL (1978). Koordinointinumeron käsitteen kvantifiointi. Cryst Act . B 34 , 2962-2966. Haettu osoitteesta http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a16444
