Liczba koordynacyjna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Liczba koordynacyjna w chemii dotyczy głównie związków kompleksowych i związków metaloorganicznych i jest definiowana, na trzy, nieco różne sposoby:

π-kompleksy to w chemii metaloorganicznej związki chemiczne, w których występują wiązania koordynacyjne tworzone przez boczne nakładanie się orbitali π z wiązań wielokrotnych węgiel-węgiel z orbitalami d metali przejściowych.Ligand, addend – atom, cząsteczka lub anion w związkach kompleksowych, który jest przyłączony bezpośrednio do atomu centralnego lub kationu centralnego, zwanego centrum koordynacji albo rdzeniem kompleksu. Pojęcie ligandu (jak również atomu centralnego) nie jest jednoznaczne i w wielu przypadkach jest kwestią umowną. W chemii organicznej określenie ligand jest stosowane wymiennie z określeniem podstawnik.
  1. Jest to liczba atomów przyłączona bezpośrednio do atomu centralnego kompleksu (zwykle metalu)
  2. Jest to liczba bezpośrednich wiązań σ występujących między centralnym atomem a ligandami do niego przyczepionymi.
  3. Jest to liczba par elektronów, które znajdują się na wszystkich wiązaniach, którymi ligandy są bezpośrednio przyłączone do centralnego atomu w kompleksie.

Liczba koordynacyjna jest wielkością, która służy do stwierdzania, czy dany kompleks jest w stanie przyjąć jeszcze jakieś dodatkowe ligandy, czy też jego sfera koordynacyjna jest już całkowicie zapełniona. Współcześnie jednak, ze względu na trudności w ustalaniu tej liczby dla wielu złożonych związków kompleksowych, odchodzi się od tego pojęcia na rzecz dokładnego obliczania liczby elektronów tworzących układ wiązań danego związku.

Atom centralny – w chemii koordynacyjnej – atom wchodzący w skład związku chemicznego, wokół którego skoordynowane są inne atomy lub ich grupy zwane ligandami. Inna nazwa to centrum koordynacji.Wiązanie wielokrotne – wiązanie chemiczne między dwoma atomami, w którym bierze udział więcej niż jedna para elektronowa.

Z podanych wyżej definicji, pierwsze dwie są oficjalnie uznane przez komisję terminologiczną IUPAC, zaś trzecia, mimo że formalnie nie uznawana, jest bardzo często stosowana, zwłaszcza w chemii metaloorganicznej. Pierwsza z tych definicji ignoruje fakt, że między metalem atomu, a atomami ligandów mogą występować wiązania wielokrotne. Gdy ligand łączy się w ten sposób z metalem, w rzeczywistości "blokuje" on więcej rzeczywistych miejsc koordynacyjnych, niż to wynika z tej definicji. Druga definicja jest nieco lepsza, ale ignoruje z kolei fakt istnienia ligandów π, które łączą się z metalem wyłącznie przez wiązania π, a zatem według tej definicji nie "blokują" żadnych miejsc koordynacyjnych. W rzeczywistości jednak, po przyłączeniu ligandu π miejsca koordynacyjne są blokowane, tak jak to wynika z rachunku elektronów. Ostatnia definicja najlepiej "przekłada" liczbę elektronów uczestniczących w powstaniu wiązań między metalem i ligandami na liczbę koordynacyjną, ale z różnych względów nie jest powszechnie akceptowana. Definicje 2 i 3 ignorują istnienie kompleksów przyłączeniowych, gdzie zamiast wiązań atomowych jony są związane przyciąganiem elektrostatycznym.

Związki kompleksowe (kompleksy, związki koordynacyjne) – związki chemiczne, które w swoim składzie chemicznym zawierają jeden lub więcej atomów centralnych, otoczonych przez inne atomy lub grupy atomów zwane ligandami, przy czym przynajmniej jedno wiązanie atomu centralnego z ligandem ma charakter wiązania koordynacyjnego.Związki metaloorganiczne – organiczne związki chemiczne zawierające przynajmniej jedno wiązanie kowalencyjne pomiędzy atomem metalu i atomem węgla grupy organicznej. Do związków metaloorganicznych nie zalicza się związków zawierających wyłącznie ligandy nieorganiczne (np. CO i CN), ani związków, w których nie występuje wyraźne wiązanie metal-węgiel. Np. tetraetyloołów Pb(C2H5)4 i dimetylortęć Hg(CH3)2 są związkami metaloorganicznymi, natomiast nie są nimi np. etanolan sodu C2H5ONa (brak wiązania Na-C), hem (zawiera wiązanie Fe-N, a nie Fe-C) i pentakarbonylek żelaza Fe(CO)5 (brak grupy organicznej). Do pierwiastków tworzących związki metaloorganiczne zalicza się oprócz typowych metali, także półmetale i niemetale o niskiej elektroujemności (np. bor, krzem, arsen itp.).

W przypadku wielu związków kompleksowych zastosowanie do nich różnych definicji prowadzi do różnych rezultatów. Np. dla kompleksu cyklopentadienylowego, pokazanego na rysunku poniżej (M = dowolny atom metalu): Cp halfsandwich.complex.png

według pierwszej definicji liczba koordynacyjna wynosi: 8 (5 atomów węgla przyłączonych bezpośrednio z ligandu cyklopentadienylowego + 3 atomy chloru); według drugiej: 3 (atomy chloru są przyłączone wiązaniami σ, zaś wszystkie atomy węgla z cyklopentadienylu wiązaniami π); wreszcie według trzeciej jest to dla M = np. Mangan 9, gdyż w tworzeniu całego układu wiązań uczestniczy łącznie 18 elektronów (z manganu 7 + 5 z ligandu cyklopentadienylowego + 2×3 z ligandów chlorkowych).

Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (ang. International Union of Pure and Applied Chemistry, w skrócie IUPAC [aj-ju-pak]) – międzynarodowa organizacja zajmująca się przede wszystkim standaryzacją symboliki, nazewnictwa i wzorców wielkości fizycznych stosowanych przez chemików na całym świecie. Oprócz tego IUPAC zajmuje się koordynacją badań naukowych oraz organizacją międzynarodowych kongresów i konferencji o tematyce chemicznej.Mangan (Mn, łac. manganum) – pierwiastek chemiczny należący w układzie okresowym do grupy metali przejściowych.

Przypisy[ | edytuj kod]

  1. Związki kompleksowe jonów metali, [w:] K.-H. Lautenschlager, W. Schroter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 148–151, ISBN 978-83-01-14906-2, OCLC 749578404.
Chemia (grec. χημεία – chemeia) – nauka badająca naturę i właściwości substancji, a zwłaszcza przemiany zachodzące pomiędzy nimi. Współcześnie wiadomo, że przemiany substancji wynikają z praw, według których atomy łączą się poprzez wiązania chemiczne w mniej lub bardziej trwałe związki chemiczne, a także praw według których wiązania pękają i tworzą się ponownie prowadząc do przemian jednych związków w drugie co jest nazywane reakcjami chemicznymi. Chemia zajmuje się także rozmaitymi właściwościami substancji wynikającymi bezpośrednio z ich budowy atomowej.Metale – pierwiastki chemiczne charakteryzujące się obecnością w sieci krystalicznej elektronów swobodnych (niezwiązanych). W przeważającej większości wykazują one następujące własności:




Reklama