Vad är en komplex jon?

En komplex jon är en kemisk art som bildas av en central metallisk atom, ofta med ett positivt oxidationstillstånd, som är länkad av en grupp neutrala molekyler eller negativa joner, genom dativa eller koordinerade kovalenta bindningar. Den centrala metallatomen kallas koordinationscentrum (vilket är anledningen till att dessa sägs vara en typ av koordinationskomplex), medan de molekyler eller joner som donerar elektronparen från de koordinerade bindningarna kallas ligander.

Beroende på den elektriska laddningen av metallcentret och ligandernas, kan komplexa joner vara positiva (komplexa katjoner) eller negativa (komplexa anjoner).

Komplexa joner är mycket vanligare än vi kan föreställa oss och ingår i komplexa salter. Faktum är att dess närvaro i ett salt är precis vad som klassificerar det som ett komplext salt.

Egenskaper för komplexa joner

Några karakteristiska egenskaper hos dessa kemiska arter är:

• Den centrala metallatomen är nästan alltid en övergångsmetall (d-block) eller en inre övergångsmetall (f-block, som består av lantanider och aktinider). I vissa fall kan de vara p-blockmetaller.
• De kan existera i lösning eller som komplexa salter i fast tillstånd.
• Eftersom den centrala atomen tar emot ett par elektroner i en dativ kovalent bindning, beter den sig som en Lewis-syra.
• Liganderna kan vara neutrala molekyler som vatten (H ₂ O) eller ammoniak (NH ₃ ) eller så kan de vara mono- eller polyatomära anjoner som kloridjon (Cl ^– ) eller cyanidjon (CN ^– ).
• Ligander måste alltid ha atomer med odelade ensamma elektronpar som är fallet med många föreningar som innehåller syre, kväve, svavel och fosfor.
• Liganderna, som är elektronpardonatorer, är Lewis-baser.
• Samma ligand kan bidra med mer än ett elektronpar genom mer än en atom med ensamma elektronpar, i vilket fall det brukar kallas ett kelatbildare, som i fallet med etylendiamintetraacetat eller EDTA 4- ^jon .

Typer av komplexa joner

Beroende på de speciella egenskaperna hos metallcentret och liganderna som omger det, kan några olika typer av komplexa joner särskiljas:

komplexa katjoner

De är komplexa joner med en positiv laddning.

komplexa anjoner

De är komplexa joner med negativ laddning.

Mononukleära komplexjoner med monodentate ligander

De är vanligast och syftar på de som bara innehåller ett metalliskt centrum som är omgivet av ligander som bara bidrar med ett elektronpar var. Denna typ av ligand kallas en monodentat ligand.

Kelater: mononukleära komplexjoner med polydentate ligander

De är de där ett enda metallcentrum är kopplat till en enda ligand, men genom flera koordinatbindningar. Ligander med flera donatoratomer kallas polydentate ligander eller kelatbildare, och de komplex de bildar med olika metaller kallas kelater. Om komplexet har en elektrisk laddning kommer det också att vara en komplex jon.

polynukleära komplexjoner

Det finns exempel på komplexa joner där flera metallcentra är sammanlänkade, antingen genom en metallbindning (som i fallet med [Re 2 Cl 4 ] 2-jonen) eller genom en tvåtandad ligand som fungerar _som en _brygga mellan ^de två metallcentra (som i fallet med jonen [(NH ₃ ) ₅ ] Co – NH ₂ – Co(NH ₃ ) ₅ ] ⁵⁺ ). Denna typ av komplex kallas polynukleära komplex, eftersom de har mer än ett koordinationscentrum.

Exempel på komplexa joner

Som nämnts i början kan de komplexa jonerna vara både positiva och negativa, metallcentret kan vara positivt eller neutralt och liganderna som är fästa till det kan vara både neutrala molekyler och negativa joner. Dessutom kan de innehålla en eller flera fokuspunkter. Här är några exempel som belyser dessa funktioner.

_Exempel 1 _: Katjonen [(NH3)5Ru(C4H4N2 ⁾ _Ru ( _NH3 ) ₅ ] 5+

Detta är ett exempel på en komplex polynukleär katjon med neutrala ligander och positiva metallcentra.

Exempel 2: Anjonen hexacyanoferrat (II) eller [Fe(CN) ₆ ] ⁴⁺

Detta är ett exempel på en mononukleär komplexjon med en positiv central atom, men en negativ nettoladdning.

Exempel 3: [Co(SO4 ₎ ( _NH3 ) ₅ ] ⁺

[Co(SO ₄ )(NH ₃ ) ₅ ] ⁺ är en komplex mononukleär katjon som har ett kobolt (III) centrum omgivet av 5 neutrala aminoligander och en negativ sulfatligand.

Exempel 4: [ _Au6C ( _PPh3 ) ₆ ] ²⁺

Detta är ytterligare ett exempel på en positivt laddad polynukleär komplexjon där en karbidanjon överbryggar alla metallcentra som består av 6 guld(I)-katjoner.

Referenser

Koordinationsförening – Ligander och kelater . (2021). Hämtad 29 maj 2021 från https://www.britannica.com/science/coordination-compound/Ligands-and-chelates

Cotton, Frank Albert; Wilkinson, Geoffrey, Murillo, Carlos A.; Bochman, Manfred. (1999). Avancerad oorganisk kemi. 6:e uppl. Wiley

Lawrance, Geoffrey A. (2010). Introduktion till koordinationens kemi . wiley. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470687123