Tabla de Contenidos
Koordinasjonsnummeret er et konsept opprettet av Alfred Werner i 1893 for å indikere det totale antallet naboatomer, enten de er av samme eller forskjellig natur, nær sentralatomet i et molekyl eller ion . Fra dette synspunktet indikerer det hvor mange atomer som effektivt er bundet til et sentralt atom i en forbindelse.
Definisjon av koordinasjonsnummer i organisk kjemi
I kraft av det opprinnelige konseptet kan man snakke om koordinasjonstallet til forskjellige atomer i enhver type forbindelse, inkludert organiske forbindelser. For eksempel, i et molekyl som metan, som i alle alkaner, kan du se et karbonatom som alltid er koblet til 4 andre atomer gjennom enkle kovalente bindinger. I disse tilfellene sies koordinasjonstallet for karbon å være 4.
På den annen side, når vi går til alkener, reduseres koordinasjonstallet til 3 og hvis vi går videre og ser på alkyner, der karbon danner en trippelbinding med et annet karbon, har hvert av disse karbonene tallkoordinering på 2.
I tillegg til karbonatomet kan vi også snakke om koordinasjonstallet til andre heteroatomer som vanligvis finnes i organiske forbindelser. For eksempel er koordinasjonstallet for nitrogen i aminer og amider alltid 3, mens koordinasjonstallet for oksygen vanligvis er 2.
Selv om det er mulig å snakke om koordinasjonsnummeret i organiske forbindelser, som nettopp har blitt demonstrert, er det ikke vanlig at organiske kjemikere bruker dette begrepet for å referere til antall grupper direkte knyttet til et sentralt atom. Imidlertid er det et mye mer brukt begrep i andre grener av kjemi, som vi vil se nedenfor.
Definisjon av koordinasjonsnummer i uorganisk kjemi: koordinasjonsforbindelser
Konseptet med koordinasjonsnummer kan brukes i alle felt som omhandler molekyler eller andre typer assosiasjoner mellom atomer, inkludert organiske forbindelser. Imidlertid er bruken mye mer vanlig innen uorganisk kjemi, spesielt i forhold til en spesiell klasse av forbindelser kalt koordinasjonsforbindelser. I disse forbindelsene danner det sentrale atomet, som vanligvis er et overgangsmetall, koordinerte kovalente bindinger med andre atomer eller grupper av atomer kjent som ligander, som er donorer av elektronparet for hver binding.
Nettopp på grunn av det faktum at liganden er festet til sentralatomet ved hjelp av koordinerte kovalente bindinger, kalles disse forbindelsene koordinasjonsforbindelser, og antall donoratomer som kommer fra disse liganden er det som begrepet «antall koordinering» i denne sammenhengen. .
Sagt på en annen måte, representerer koordinasjonstallet det totale antallet elektronpardonoratomer i koordinasjonsforbindelser , uansett hvor mange ligander disse atomene kommer fra.
Definisjon av koordinasjonsnummer i krystallografi
Til slutt har vi bruken av dette begrepet innen krystallografi. Krystallografi er en gren av kjemi som er ansvarlig for å studere og bestemme strukturen til materie i fast tilstand . Gjennom krystallografi oppnås en klar idé om posisjonen til hvert atom i krystallgitteret som danner et fast stoff, som i tilfellet med strukturen til natriumklorid som er presentert nedenfor:
I disse tilfellene er det noen ganger vanskelig å definere hvilke atomer som er bundet til hverandre og hvilke atomer som rett og slett er nær hverandre. Av denne grunn kan det gis forskjellige koordinasjonsnummer for samme atom, avhengig av hvordan atomene antas å være bundet til hverandre.
Eksempler på vanlige koordinasjonsnummer
Eksempler på koordinering nummer 2
- Det komplekse anion dicyanosølv (I) [Ag(CN) 2 ] – , som har lineær geometri.
- Klor(trifenylfosfin)gullkomplekset Ph 3 PAuCl som også har lineær geometri
Eksempler på koordinasjonsnummer 3
- Karbonatanionet (CO 3 2- ) er et eksempel på et anion der sentralatomet er et trikoordinat karbon med trigonal plan struktur.
- Det komplekse anionet trijodomercurat(-1) ([HgI 3 ] – ), er som karbonat bundet til tre jodidioner.
Eksempler på koordinasjonsnummer 4
- Tetraklorkobaltanionet er et klassisk eksempel på en koordinasjonsforbindelse med et tetrakoordinatsenter.
- Metan (CH 4 ) er en organisk forbindelse som har et sentralt karbon med fire nabohydrogenatomer ordnet i en tetraedrisk geometri.
- Diaminodiklorplatinakomplekset [Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 ].
Eksempler på koordinasjonsnummer 5
Tetracyanooksovanadium (IV) anion ([VO(CN) 4 ] 2− ) har fire cyanider som ligander og ett oksygen, så dets koordinasjonsnummer er 5 og det har en kvadratbasert pyramidal geometri.
Eksempler på koordinasjonsnummer 6
Det er et av de vanligste koordinasjonsnumrene. De fleste forbindelser der det sentrale atomet viser dette koordinasjonstallet har oktaedrisk geometri. Noen eksempler er:
- Heksaaminokobolt(III) kation ([Co(NH 3 ) 6 ] 3+ )
- Tetraaquodiklorkobalt (III) kation ([Co(H 2 O) 4 Cl 2 ] – )
Eksempler på koordinasjonsnummer 8
- Cesiumklorid (CsCl). Dette er en ionisk forbindelse med en kubisk struktur der hvert cesiumatom er omgitt av åtte nabokloratomer.
- Kalsiumfluorid (CaF 2 ). Dette er også en ionisk forbindelse med en kubisk struktur med kalsiumatomer omgitt av åtte fluoratomer.
Eksempler på koordinasjonsnummer 12
Metaller med en flatesentrert kubisk (FCC) krystallstruktur har atomer koordinert av 12 naboatomer i en kuboktaedrisk geometri.
- I heksanitrat (IV) komplekset anion ([Th(NO 3 ) 6 ] 2- ) har thoriumatomet koordinasjonsnummer 12 siden hvert nitratanion er knyttet til thorium ved hjelp av to oksygener (det er en bidentat ligand).
Referanser
Chang, R., & Goldsby, KA (2012). Chemistry, 11. utgave (11. utgave). New York City, New York: McGraw-Hill Education.
Cotton, FA, Bochmann, M., Wilkinson, G., Murillo, CA, Bochmann, M., & Grimes, RN (1999). Avansert uorganisk kjemi . Hoboken, NJ, USA: Wiley.
O’Keefe M. (1979). En foreslått streng definisjon av koordinasjonsnummer. Cryst Act . (1979). A 35 , 772-775 Hentet fra https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a17087
Carter, FL (1978). Kvantifisere begrepet koordinasjonsnummer. Cryst Act . B 34 , 2962-2966. Hentet fra http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a16444
