Tabla de Contenidos
Koordinationsnumret är ett koncept skapat av Alfred Werner 1893 för att ange det totala antalet angränsande atomer, oavsett om de är av samma eller olika natur, nära den centrala atomen i en molekyl eller jon . Ur denna synvinkel indikerar det hur många atomer som effektivt är bundna till en central atom i en förening.
Definition av koordinationsnummer i organisk kemi
I kraft av det ursprungliga konceptet kan man tala om koordinationstalet för olika atomer i vilken typ av förening som helst, inklusive organiska föreningar. Till exempel, i en molekyl som metan, som i vilken alkan som helst, kan du se en kolatom som alltid är kopplad till 4 andra atomer genom enkla kovalenta bindningar. I dessa fall sägs koordinationstalet för kol vara 4.
Å andra sidan, när vi går till alkener reduceras koordinationstalet till 3 och om vi går längre och tittar på alkyner, där kol bildar en trippelbindning med ett annat kol, har vart och ett av dessa kol talkoordination på 2.
Förutom kolatomen kan vi också prata om koordinationsnumret för andra heteroatomer som vanligtvis finns i organiska föreningar. Till exempel är koordinationstalet för kväve i aminer och amider alltid 3, medan koordinationstalet för syre vanligtvis är 2.
Även om det är möjligt att tala om koordinationsnumret i organiska föreningar, vilket just har visats, är det inte vanligt att organiska kemister använder denna term för att hänvisa till antalet grupper direkt kopplade till en central atom. Det är dock en mycket mer använd term inom andra grenar av kemin, som vi kommer att se nedan.
Definition av koordinationsnummer i oorganisk kemi: koordinationsföreningar
Begreppet koordinationsnummer kan tillämpas inom alla områden som handlar om molekyler eller andra typer av associationer mellan atomer, inklusive organiska föreningar. Dess användning är dock mycket vanligare inom området oorganisk kemi, särskilt i förhållande till en speciell klass av föreningar som kallas koordinationsföreningar. I dessa föreningar bildar den centrala atomen, som vanligtvis är en övergångsmetall, koordinerade kovalenta bindningar med andra atomer eller grupper av atomer som kallas ligander, som är donatorer av elektronparet för varje bindning.
Just på grund av att liganderna är fästa till den centrala atomen med hjälp av koordinerade kovalenta bindningar, kallas dessa föreningar för koordinationsföreningar, och antalet donatoratomer som kommer från dessa ligander är vad begreppet ”nummer av koordination” i detta sammanhang .
Uttryckt på ett annat sätt representerar koordinationsnumret det totala antalet donatoratomer i elektronpar i koordinationsföreningar, oavsett hur många ligander dessa atomer kommer från.
Definition av koordinationsnummer i kristallografi
Slutligen har vi användningen av denna term inom området kristallografi. Kristallografi är en gren av kemin som är ansvarig för att studera och bestämma strukturen av materia i fast tillstånd . Genom kristallografi erhålls en tydlig uppfattning om positionen för varje atom i kristallgittret som bildar ett fast ämne, som i fallet med strukturen av natriumklorid som presenteras nedan:
I dessa fall är det ibland svårt att definiera vilka atomer som är bundna till varandra och vilka atomer som helt enkelt ligger nära varandra. Av denna anledning kan olika koordinationsnummer ges för samma atom, beroende på hur atomerna antas vara bundna till varandra.
Exempel på vanliga koordinationsnummer
Exempel på koordinationsnummer 2
- Den komplexa anjonen dicyanosilver (I) [Ag(CN) 2 ] – , som har linjär geometri.
- Klor(trifenylfosfin)guldkomplexet Ph 3 PAuCl som också har linjär geometri
Exempel på koordinationsnummer 3
- Karbonatanjonen (CO 3 2- ) är ett exempel på en anjon där den centrala atomen är ett trikoordinat kol med en trigonal plan struktur.
- Den komplexa anjonen trijodomercurat(-1) ([HgI 3 ] – ), liksom karbonat, är bunden till tre jodidjoner.
Exempel på samordningsnummer 4
- Tetraklorkobaltanjonen är ett klassiskt exempel på en koordinationsförening med ett tetrakoordinatcentrum.
- Metan (CH 4 ) är en organisk förening som har ett centralt kol med fyra angränsande väteatomer ordnade i en tetraedrisk geometri.
- Diaminodiklorplatinakomplexet [Pt ( NH3 ) 2Cl2 ] .
Exempel på samordningsnummer 5
Tetracyanooxovanadium (IV) anjonen ([VO(CN) 4 ] 2− ) har fyra cyanider som ligander och ett syre, så dess koordinationstal är 5 och den har en kvadratbaserad pyramidal geometri.
Exempel på samordningsnummer 6
Det är ett av de vanligaste koordinationsnumren. De flesta föreningar där den centrala atomen uppvisar detta koordinationsnummer har oktaedrisk geometri. Några exempel är:
- Hexaaminokobolt(III)-katjon ([Co(NH 3 ) 6 ] 3+ )
- Tetraaquodiklorokobalt (III) katjon ([Co(H 2 O) 4 Cl 2 ] – )
Exempel på samordningsnummer 8
- Cesiumklorid (CsCl). Detta är en jonisk förening med en kubisk struktur där varje cesiumatom är omgiven av åtta angränsande kloratomer.
- Kalciumfluorid (CaF2 ) . Detta är också en jonisk förening med en kubisk struktur med kalciumatomer omgivna av åtta fluoratomer.
Exempel på samordningsnummer 12
Metaller med en ansiktscentrerad kubisk (FCC) kristallstruktur har atomer koordinerade av 12 angränsande atomer i en kuboktaedrisk geometri.
- I hexanitrat(IV)-komplexanjonen ([Th(NO 3 ) 6 ] 2- ) har toriumatomen koordinationsnummer 12 eftersom varje nitratanjon är kopplad till torium med hjälp av två oxygener (det är en bidentatligand).
Referenser
Chang, R., & Goldsby, KA (2012). Chemistry, 11:e upplagan (11:e upplagan). New York, New York: McGraw-Hill Education.
Cotton, FA, Bochmann, M., Wilkinson, G., Murillo, CA, Bochmann, M., & Grimes, RN (1999). Avancerad oorganisk kemi . Hoboken, NJ, USA: Wiley.
O’Keefe M. (1979). En föreslagen rigorös definition av samordningsnummer. Cryst Act . (1979). A 35 , 772-775 Hämtad från https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a17087
Carter, FL (1978). Kvantifiera begreppet koordinationsnummer. Cryst Act . B 34 , 2962-2966. Hämtad från http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a16444
