Tabla de Contenidos
Koordinationsnummeret er et koncept skabt af Alfred Werner i 1893 for at angive det samlede antal naboatomer, uanset om de er af samme eller forskellig art, tæt på det centrale atom i et molekyle eller ion . Fra dette synspunkt angiver det, hvor mange atomer der effektivt er bundet til et centralt atom i en forbindelse.
Definition af koordinationsnummer i organisk kemi
I kraft af det oprindelige koncept kan man tale om koordinationstallet for forskellige atomer i enhver type forbindelse, inklusive organiske forbindelser. For eksempel, i et molekyle som metan, som i enhver alkan, kan du se et carbonatom, der altid er forbundet med 4 andre atomer gennem simple kovalente bindinger. I disse tilfælde siges koordinationstallet for kulstof at være 4.
På den anden side, når vi går til alkener, reduceres koordinationstallet til 3, og hvis vi går videre og ser på alkyner, hvor kulstof danner en tredobbelt binding med et andet kulstof, har hver af disse kulstoffer talkoordination på 2.
Ud over carbonatomet kan vi også tale om koordinationstallet for andre heteroatomer, der almindeligvis findes i organiske forbindelser. For eksempel er koordinationstallet for nitrogen i aminer og amider altid 3, mens koordinationstallet for oxygen normalt er 2.
Selvom det er muligt at tale om koordinationstallet i organiske forbindelser, som det netop er blevet påvist, er det ikke almindeligt, at organiske kemikere bruger dette udtryk til at referere til antallet af grupper, der er direkte knyttet til et centralt atom. Det er dog et meget mere udbredt udtryk i andre grene af kemi, som vi vil se nedenfor.
Definition af koordinationsnummer i uorganisk kemi: koordinationsforbindelser
Begrebet koordinationsnummer kan anvendes i ethvert felt, der beskæftiger sig med molekyler eller andre typer af associationer mellem atomer, herunder organiske forbindelser. Imidlertid er dens anvendelse meget mere almindelig inden for uorganisk kemi, specifikt i forhold til en særlig klasse af forbindelser kaldet koordinationsforbindelser. I disse forbindelser danner det centrale atom, som normalt er et overgangsmetal, koordinerede kovalente bindinger med andre atomer eller grupper af atomer kendt som ligander, som er donorerne af elektronparret for hver binding.
Netop på grund af det faktum, at liganderne er knyttet til det centrale atom ved hjælp af koordinerede kovalente bindinger, kaldes disse forbindelser koordinationsforbindelser, og antallet af donoratomer, der kommer fra disse ligander, er det, man i denne sammenhæng kalder “koordinationsnummer”. .
Sagt på en anden måde repræsenterer koordinationstallet det samlede antal elektronpardonoratomer i koordinationsforbindelser , uanset hvor mange ligander disse atomer kommer fra.
Definition af koordinationsnummer i krystallografi
Endelig har vi brugen af dette udtryk inden for krystallografi. Krystallografi er en gren af kemi, der er ansvarlig for at studere og bestemme strukturen af stof i fast tilstand . Gennem krystallografi opnås en klar idé om placeringen af hvert atom i krystalgitteret, der danner et fast stof, som i tilfældet med strukturen af natriumchlorid, der er præsenteret nedenfor:
I disse tilfælde er det nogle gange svært at definere, hvilke atomer der er bundet til hinanden, og hvilke atomer der simpelthen er tæt på hinanden. Af denne grund kan der gives forskellige koordinationsnumre for det samme atom, afhængig af hvordan atomerne antages at være bundet til hinanden.
Eksempler på almindelige koordinationsnummer
Eksempler på koordinationsnummer 2
- Den komplekse anion dicyanosølv (I) [Ag(CN) 2 ] – , som har lineær geometri.
- Chlor(triphenylphosphin)guldkomplekset Ph 3 PAuCl, som også har lineær geometri
Eksempler på koordinationsnummer 3
- Carbonatanionen (CO 3 2- ) er et eksempel på en anion, hvor det centrale atom er et trikoordinat carbon med en trigonal plan struktur.
- Den komplekse anion triiodomercurat(-1) ([HgI 3 ] – ), er ligesom carbonat bundet til tre iodidioner.
Eksempler på koordinationsnummer 4
- Tetrachlorocobaltanionen er et klassisk eksempel på en koordinationsforbindelse med et tetrakoordinatcenter.
- Metan (CH 4 ) er en organisk forbindelse, der har et centralt kulstof med fire nabohydrogenatomer arrangeret i en tetraedrisk geometri.
- Diaminodichlorplatinkomplekset [Pt ( NH3 ) 2Cl2 ] .
Eksempler på koordinationsnummer 5
Tetracyanooxovanadium (IV) anionen ([VO(CN) 4 ] 2− ) har fire cyanider som ligander og en oxygen, så dens koordinationsnummer er 5, og den har en firkantbaseret pyramidegeometri.
Eksempler på koordinationsnummer 6
Det er et af de mest almindelige koordinationsnumre. De fleste forbindelser, hvori det centrale atom udviser dette koordinationsnummer, har oktaedrisk geometri. Nogle eksempler er:
- Hexaaminocobalt(III)-kation ([Co(NH 3 ) 6 ] 3+ )
- Tetraaquodichlorocobalt (III) kation ([Co(H 2 O) 4 Cl 2 ] – )
Eksempler på koordinationsnummer 8
- Cæsiumchlorid (CsCl). Dette er en ionisk forbindelse med en kubisk struktur, hvor hvert cæsiumatom er omgivet af otte nabokloratomer.
- Calciumfluorid (CaF2 ) . Dette er også en ionisk forbindelse med en kubisk struktur med calciumatomer omgivet af otte fluoratomer.
Eksempler på koordinationsnummer 12
Metaller med en face-centered cubic (FCC) krystalstruktur har atomer koordineret af 12 naboatomer i en cuboctahedral geometri.
- I hexanitrat (IV) komplekse anion ([Th(NO 3 ) 6 ] 2- ) har thorium atomet koordinationsnummer 12, da hver nitratanion er bundet til thorium ved hjælp af to oxygener (det er en bidentat ligand).
Referencer
Chang, R., & Goldsby, KA (2012). Chemistry, 11. udgave (11. udgave). New York City, New York: McGraw-Hill Education.
Cotton, FA, Bochmann, M., Wilkinson, G., Murillo, CA, Bochmann, M., & Grimes, RN (1999). Avanceret uorganisk kemi . Hoboken, NJ, USA: Wiley.
O’Keefe M. (1979). En foreslået streng definition af koordinationsnummer. Kryst Act . (1979). A 35 , 772-775 Hentet fra https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a17087
Carter, FL (1978). Kvantificering af begrebet koordinationsnummer. Kryst Act . B 34 , 2962-2966. Hentet fra http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?a16444
