錯イオンとは？

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錯イオンは、 中心の金属原子によって形成される化学種であり、多くの場合正の酸化状態を持ち、配位結合または配位共有結合を介して中性分子または負イオンのグループによって結合されます。中心の金属原子は配位中心と呼ばれ（これが配位錯体の一種と言われる理由です）、配位結合から電子対を供与する分子またはイオンは配位子と呼ばれます。

金属中心の電荷と配位子の電荷に応じて、錯イオンは正 (錯陽イオン) または負 (錯陰イオン) になります。

錯イオンは、私たちが想像するよりもはるかに一般的であり、錯塩の一部です。実際、塩中のその存在は、まさにそれを錯塩として分類するものです.

錯イオンの特徴

これらの化学種のいくつかの特徴は次のとおりです。

中央の金属原子は、ほとんどの場合、遷移金属 (d ブロック) または内部遷移金属 (f ブロック、ランタニドとアクチニドで構成) です。場合によっては、p-ブロック金属である可能性があります。
それらは、溶液中に存在することも、固体状態で錯塩として存在することもあります。
中心原子は配位共有結合で一対の電子を受け取るため、ルイス酸のように振る舞います。
配位子は、水(H ₂ O) やアンモニア (NH ₃ ) などの中性分子、または塩化物イオン (Cl ^– ) やシアン化物イオン (CN ^– ) などの単原子または多原子陰イオンです。
配位子は、酸素、窒素、硫黄、リンを含む多くの化合物の場合と同様に、共有されていない孤立電子対を持つ原子を常に持っている必要があります。
電子対供与体である配位子は、ルイス塩基です。
^{同じ配位子は、孤立電子対を持つ複数の原子を介して複数の電子対に寄与することができます。この場合、エチレンジアミンテトラアセテートまたは EDTA 4-イオン}の場合のように、通常キレート剤と呼ばれます。

錯イオンの種類

金属中心とそれを取り囲む配位子の特定の特性に応じて、いくつかの異なるタイプの錯イオンを区別できます。

複雑な陽イオン

それらは正電荷を持つ錯イオンです。

複雑な陰イオン

それらは負の電荷を持つ錯イオンです。

単座配位子を持つ単核錯イオン

それらは最も一般的であり、それぞれ電子のペアのみに寄与する配位子に囲まれた金属中心のみを含むものを指します. このタイプの配位子は単座配位子と呼ばれます。

キレート: 多座配位子を持つ単核錯体イオン

それらは、単一の金属中心が単一の配位子にリンクされているものですが、複数の配位結合を介しています。いくつかのドナー原子を持つ配位子は多座配位子またはキレート剤と呼ばれ、それらが異なる金属と形成する錯体はキレートと呼ばれます。複合体が電荷を持っている場合、それも複合イオンになります。

多核錯イオン

いくつかの金属中心が金属結合 ([Re 2 Cl 4 ] 2- イオンの場合のように) を介して、または 2 つの間のブリッジとして機能する二座配位子を介して結合している錯イオンの^例があり_ます_{。金属中心 (イオン [(NH}₃ ) ₅ ] Co – NH ₂ – Co(NH ₃ ) ₅ ] ⁵⁺の場合のように)。このタイプの複合体は、複数の配位中心を持っているため、多核複合体と呼ばれます。

錯イオンの例

最初に述べたように、錯イオンは正と負の両方になり、金属中心は正または中性になり、それに結合する配位子は中性分子と負イオンの両方になります。さらに、それらには 1 つ以上の焦点が含まれる場合があります。これらの機能を強調するいくつかの例を次に示します。

例 1: カチオン [(NH3)5Ru(C ₄ H ₄ N ₂ )Ru(NH ₃ ) ₅ ] ⁵⁺

これは、中性配位子と正の金属中心を持つ複雑な多核カチオンの例です。

例 2: アニオン hexacyanoferrate (II) または [Fe(CN) ₆ ] ⁴⁺

これは、正の中心原子を持つ単核錯体イオンの例ですが、正味の負電荷です。

例 3: [Co(SO ₄ )(NH ₃ ) ₅ ] ⁺

[Co(SO ₄ )(NH ₃ ) ₅ ] ^{+ は}、5 つの中性アミノ配位子と負の硫酸配位子に囲まれたコバルト (III) 中心を持つ複雑な単核カチオンです。

例 4: [Au ₆ C(PPh ₃ ) ₆ ] ²⁺

これは正に荷電した多核錯体イオンの別の例で、カーバイドアニオンが 6 つの金 (I) カチオンで構成されるすべての金属中心を架橋します。

参考文献

配位化合物 – リガンドとキレート。（2021）。2021 年 5 月 29 日、 https://www.britannica.com/science/coordination-compound/Ligands-and-chelatesから取得

コットン、フランク・アルバート。Wilkinson、Geoffrey、Murillo、Carlos A.; ボックマン、マンフレッド。(1999)。高度な無機化学。第6版ワイリー

ローランス、ジェフリー A. (2010)。配位化学の紹介。ワイリー。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470687123

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