Hva er et komplekst ion?

Et komplekst ion er en kjemisk art dannet av et sentralt metallisk atom, ofte med en positiv oksidasjonstilstand, som er koblet sammen av en gruppe nøytrale molekyler eller negative ioner, gjennom dative eller koordinerte kovalente bindinger. Det sentrale metallatomet kalles koordinasjonssenteret (det er derfor disse sies å være en type koordinasjonskompleks), mens molekylene eller ionene som donerer elektronparene fra de koordinerte bindingene kalles ligander.

Avhengig av den elektriske ladningen til metallsenteret og ligandens, kan komplekse ioner være positive (komplekse kationer) eller negative (komplekse anioner).

Komplekse ioner er mye mer vanlig enn vi kan forestille oss og er en del av komplekse salter. Faktisk er dets tilstedeværelse i et salt nettopp det som klassifiserer det som et komplekst salt.

Kjennetegn ved komplekse ioner

Noen karakteristiske trekk ved disse kjemiske artene er:

• Det sentrale metallatomet er nesten alltid et overgangsmetall (d-blokk) eller et indre overgangsmetall (f-blokk, som består av lantanidene og aktinidene). I noen tilfeller kan de være p-blokkmetaller.
• De kan eksistere i løsning eller som komplekse salter i fast tilstand.
• Fordi sentralatomet mottar et par elektroner i en dativ kovalent binding, oppfører det seg som en Lewis-syre.
• Ligandene kan være nøytrale molekyler som vann (H ₂ O) eller ammoniakk (NH ₃ ) eller de kan være mono- eller polyatomiske anioner som kloridion (Cl ^– ) eller cyanidion (CN ^– ).
• Ligander må alltid ha atomer med udelte ensomme elektronpar, slik tilfellet er med mange forbindelser som inneholder oksygen, nitrogen, svovel og fosfor.
• Ligandene, som er elektronpardonorer, er Lewis-baser.
• Den samme liganden kan bidra med mer enn ett elektronpar gjennom mer enn ett atom med ensomme elektronpar, i hvilket tilfelle det vanligvis kalles et chelateringsmiddel, som i tilfellet med etylendiamintetraacetat eller EDTA 4- ^ion .

Typer komplekse ioner

Avhengig av de spesielle egenskapene til metallsenteret og ligandene som omgir det, kan noen forskjellige typer komplekse ioner skilles:

komplekse kationer

De er komplekse ioner med positiv ladning.

komplekse anioner

De er komplekse ioner med negative ladninger.

Mononukleære komplekse ioner med monodentate ligander

De er de vanligste og refererer til de som bare inneholder et metallisk senter som er omgitt av ligander som bare bidrar med et elektronpar hver. Denne typen ligand kalles en monodentat ligand.

Chelater: mononukleære komplekse ioner med polydentate ligander

De er de der et enkelt metallsenter er koblet til en enkelt ligand, men gjennom flere koordinatbindinger. Ligander med flere donoratomer kalles polydentate ligander eller chelateringsmidler, og kompleksene de danner med forskjellige metaller kalles chelater. Hvis komplekset har en elektrisk ladning vil det også være et komplekst ion.

polynukleære komplekse ioner

Det er eksempler på komplekse ioner der flere metallsentre er koblet sammen, enten gjennom en metallbinding (som i tilfellet med [Re 2 Cl 4 ] 2-ion) eller gjennom en bidentat ligand som fungerer _som en _bro mellom ^de to metallsentre (som i tilfellet med ionet [(NH ₃ ) ₅ ] Co – NH ₂ – Co(NH ₃ ) ₅ ] ⁵⁺ ). Denne typen komplekser kalles polynukleære komplekser, siden de har mer enn ett koordinasjonssenter.

Eksempler på komplekse ioner

Som nevnt innledningsvis kan de komplekse ionene være både positive og negative, metallsenteret kan være positivt eller nøytralt, og ligandene knyttet til det kan være både nøytrale molekyler og negative ioner. I tillegg kan de inneholde ett eller flere fokuspunkter. Her er noen eksempler som fremhever disse funksjonene.

_Eksempel 1 : Kationen [(NH3)5Ru( ^C4H4N2 _{) Ru} ( _NH3 ) ₅ ] 5+

Dette er et eksempel på et komplekst polynukleært kation med nøytrale ligander og positive metallsentre.

Eksempel 2: Anionet heksacyanoferrat (II) eller [Fe(CN) ₆ ] ⁴⁺

Dette er et eksempel på et mononukleært kompleksion med et positivt sentralt atom, men en netto negativ ladning.

Eksempel 3: [Co(SO4 ₎ ( _NH3 ) ₅ ] ⁺

[Co(SO ₄ )(NH ₃ ) ₅ ] ⁺ er et komplekst mononukleært kation som har et kobolt (III) senter omgitt av 5 nøytrale aminoligander og en negativ sulfatligand.

Eksempel 4: [Au ₆ C(PPh ₃ ) ₆ ] ²⁺

Dette er et annet eksempel på et positivt ladet polynukleært kompleksion der et karbidanion bygger bro over alle metallsentrene som består av 6 gull(I)-kationer.

Referanser

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

Cotton, Frank Albert; Wilkinson, Geoffrey, Murillo, Carlos A.; Bochman, Manfred. (1999). Avansert uorganisk kjemi. 6. utg. Wiley

Lawrance, Geoffrey A. (2010). Introduksjon til koordinasjonens kjemi . wiley. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470687123