Koordinacijska številka, kaj je, izračun, primeri

On Koordinacijska številka Količina atomov, ionov ali molekul medsebojno deluje s središčem v ionskih in koordinacijskih spojinah. Ta koncept je mogoče uporabiti tudi za molekule, ob upoštevanju, koliko atomov je med seboj povezanih namesto števila njihovih povezav.

Ta številka je pomembna, ker definira geometrije kompleksov, gostoto njihovih materialnih faz in celo stereokemični (prostorski) značaj njihovih reaktivnosti. Da bi poenostavili svojo definicijo, se štejejo za soseda na vseh atomu, ki obdaja določeno središče.

Na področju kovancev lahko cenimo tisto, kar pomeni koordinacijska številka

Razmislite na primer tla, sestavljena iz kovancev zgornje slike. Vsi kovanci so enake velikosti, in če je vsaka opažena, jih obdaja šest drugih; to pomeni, da imajo šest sosedov in zato koordinacijsko številko (c.N.) Za kovance je 6. Ta ista ideja se zdaj razširi na tri dimenzionalni prostor.

Če so njihovi radijski sprejemniki neenaki, ne bodo vsi imeli enake koordinacijske številke. Na primer: večja kot je valuta, več sosedov bo lahko interakcijo z večjim številom kovancev okoli njega. Z majhnimi kovanci se zgodi nasprotno.

[TOC]

Koncept številke koordinacije

VS ionski radijski sprejemniki. Koordinacijska številka

Koordinacijska številka je število najbližjih sosedov in ki načeloma neposredno komunicirajo s centrom, ki je večinoma kovinski ion. Torej, odložimo kovance, da bi namesto tega razmislili o kroglah.

Ta kovinski ion mⁿ⁺, kje n Je enak njegovi oksidaciji ali valenciji, deluje z drugimi sosedi (ionskimi ali molekularnimi), imenovanimi ligandi. Višje je n (+2, +3 itd.), manjši bodo mⁿ⁺ In posledično se bodo ligandi prisiljeni približati bolj interakciji z Mⁿ⁺.

Vam lahko služi: maščoba maščobe: pridobivanje, vrste, sestava, uporabe, koristi

Naslednja slika prikazuje zgoraj:

Sprememba koordinacijske številke z obremenitvijo centralnega iona. Vir: Gabriel Bolívar.

M²⁺ V razsvetljenem kompleksu ima koordinacijsko številko 5: obkroža ga 5 ligandov l. Medtem, m³⁺ ima 4 koordinacijsko številko. To je zato, ker m³⁺, Za večjo velikost obremenitve se njegov polmer pogodbe in zato se morajo vezivi približati več, kar povečuje njihove elektronske odbojnosti.

Zato zajetni osrednji ioni, na primer tisti, ki pripadajo blokiranju kovin F, ali do drugega ali tretjega obdobja bloka d, Ponavadi imajo višje koordinacijske številke (c.N. > 6).

Gostote

Recimo zdaj, ko je m kompleks³⁺ je pod pritiskom. Prispela bo točka, kjer bo tlak takšen, da je druga povezava verjetno usklajena ali interakcija z M³⁺. To pomeni, da se bo njegova koordinacijska številka povečala s 4 na 5.

Na splošno pritiski povečujejo koordinacijske številke, saj se sosedje med seboj silijo na osrednji ion ali atom. Posledično materialne faze teh snovi postanejo gostejše, bolj kompaktne.

Geometrije

Višje ilustracije ne povedo ničesar o geometrijah okoli m²⁺ ali m³⁺. Vendar vemo, da ima kvadrat štiri točke ali vogale, tako kot tetrahedron.

Ta sklepanje je sklenjeno, da je geometrija okoli m³⁺, čigar c.N. Je 4, mora biti tetraedra ali kvadratna. Toda kdo od obeh? Medtem geometrije za m²⁺, čigar c.N. Je 5, lahko so kvadratna piramida ali trigonalna bipiramidalna.

Vsak c.N. Povezala je več možnih geometrij, ki postavljajo vezivo na ugodni razdalji, tako da je med njimi najmanjši odboj.

Vam lahko služi: interatomske povezave

Kako se izračuna ali določi koordinacijska številka?

Koordinacijsko številko je mogoče izračunati, včasih neposredno iz zadevne sestavljene formule. Recimo anionski kompleks [ni (CN)₅]^3-. Kakšna je koordinacijska številka za nikljev ion ali²⁺? Dovolj je, da opazujemo stehiometrični koeficient 5, kar kaže, da je 5 anionov CN^- Koordinirano ali interakcijo s središčem Ni²⁺.

Vendar ni vedno enostavno. Na primer, zdi se, da ima CUCN spojina koordinacijsko številko 1 za Cu²⁺ Kar zadeva CN^-. Vendar je sestavljen iz dejansko Cu-CN-CU-CN polimernih verig, zato je pravilna koordinacijska številka 2.

Zato je zaželeno koordinacijsko številko, da jo določite, namesto da bi jo izračunali. Kot? Določitev ionskih ali molekulskih struktur spojin. To je mogoče zahvaljujoč instrumentalnim tehnikam, kot so X -ray difrakcija, nevtroni ali elektroni.

Primeri koordinacijskih številk

Naslednje in končno nekaj primerov spojin bo omenjeno za vsako najpogostejšo koordinacijsko številko. Prav tako bo rečeno, kakšne so njihove geometrije.

C.N. 2

Tu opazimo linearno geometrijo [Ag (NH3) 2]+. Vir: Benjah-BMM27 / javna domena

A c.N. Enako 2 pomeni, da ima centralni atom ali ion samo dva soseda. Zato o spojinah obvezno govorimo o linearnih geometrijah. Med njimi imamo:

-Hg (pogl₃)₂

-[AG (NH₃)₂]⁺

-Ph₃Paucl

C.N. 3

Vsak atom ogljika v tem listu grafita je povezan s tremi drugimi, tako da ima tri sosede. Vir: Benjah-BMM27 / javna domena

A c.N. Enako 3 pomeni, da je osrednji atom ali ion obkrožen s tremi sosedi. Nato imamo geometrije, kot so: trigonalna (trikotna) ravnina, trigonalna piramida in T oblika. Primeri spojin s to koordinacijsko številko so:

Lahko vam služi: atomska masa: definicija, vrste, kako jo izračunati, primeri

-[Cu (CN)₃]^2-

-[PT (PCY₃)₃], Kjer se Pcy nanaša na liciloheksilofin ligand

-Grafit

C.N. 4

Kvadratna geometrija cisplatina, cis-ptcl2 (NH3) 2. Vir: Benjah-BMM27 / javna domena

A c.N. Enako 4 pomeni, da je osrednji atom ali ion obkrožen s štirimi sosedi. Možne geometrije so tetraedra ali kvadratne. Primeri spojin s to koordinacijsko številko imajo naslednje:

-Pogl₄

-Cocl₂Pyr₂

-Cis-ptcl₂(NH₃)₂

-[ALCL₄]^-

-[Moo₄]^2-

-Sncl₄

-[CRO₄]^2-

-[Mno₄]^2-

Vsi ti primeri, z izjemo cis-ptcl₂(NH₃)₂, So tetraedrske geometrije.

C.N. 5

Kvadratna geometrija piramide za VO (ACAC) 2. Vir: Benjah-BMM27 / javna domena.

A c.N. Enako 5 pomeni, da je atom ali centralni ion usklajen ali interakciji s petimi sosedi. Njegove že omenjene geometrije so kvadratna piramida ali trigonalna bipiramidalna. Kot primeri imamo naslednje:

-[Cobrn (Ch₂Pogl₂Nme₂)₃]

-[Fe (CO)₅]

-Vo (acac)₂, ACAC je acetilacetonatni ligand

C.N. 6

V kristalni strukturi NaCl ima vsak Na+ ion in Cl- šest sosedov, tako da je to koordinacijska številka za oba iona (glej oktaedre). Vir: trdna država / javna domena

To je daleč najpogostejša koordinacijska številka med vsemi spojinami. Ne pozabite na primer načelnih kovancev. Toda namesto njene najljubše geometrije je ravno šesterokotnike, ki oktaedra ustreza (normalni ali popačen), poleg trigonalne prizme. Nekateri številni primeri spojin s to koordinacijsko številko so:

-[ALF₆]^3-

-[CO (NH₃)₆]³⁺

-[ZR (izberite₃)₆]^2-

-NaCl (ja, namizna sol)

-Mos₂, Upoštevajte, da c.N. Za to spojino ni 2

Drugi

Tripadirana triapadična prizma geometrija aniona [reh9] 2-. Vir: Benjah-BMM27 / javna domena.

Obstajajo druge koordinacijske številke, od 7 do 15. Tako da c.N. biti visok, osrednji ion ali atom mora biti zelo velik, ima malo obremenitve, hkrati pa morajo biti ligandi zelo majhni. Nekaj ​​primerov spojin s takim c.N. So spodaj in končajo:

-K₃[NBOF₆], C.N. 7 in oktaedro geometrija

-[MO (CN)₈]^3-

-[ZR (Ox)₄]^2-, biti vol oksalatni ligand

-[Reh₉]^2-

-[Namrščeno₃)₆]^2-, C.N. enako 12

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
3. Wikipedija. (2020). Koordinacijska številka. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
4. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (s.F.). Koordinacijska številka. Okrevano od: Britannica.com
5. Prof. Robert J. Lancashire. (15. avgust 2020). Koordinacijske številke in geometrija. Kemija librettexts. Okrevano od: kem.Librettexts.org
6. Čelada, Anne Marie, ph.D. (28. avgust 2020). Opredelitev številke koordinacije v kemiji. Okreval od: Thoughtco.com