Koordinasjonsnummer hva er, beregning, eksempler

Han Koordinasjonsnummer Det er mengden atomer, ioner eller molekyler som samhandler med et senter i ion- og koordinasjonsforbindelser. Dette konseptet kan også brukes på molekylene, under hensyntagen til hvor mange atomer som er knyttet til hverandre i stedet for antall koblinger.

Dette tallet er viktig fordi det definerer geometriene til kompleksene, tetthetene i deres materielle faser, og til og med den stereokjemiske (romlige) karakteren av deres reaktiviteter. For å forenkle definisjonen deres, blir de betraktet som en nabo ved det hele tatt atom som omgir et spesifikt senter.

I et område med mynter kan vi sette pris på hva som menes med koordinasjonsnummer

Tenk for eksempel på gulvet sammensatt av øvre bildemynter. Alle mynter har samme størrelse, og hvis hver og en blir observert, er den omgitt av seks andre; det vil si at de har seks naboer, og derfor koordinasjonsnummeret (c.N.) For myntene er det 6. Den samme ideen strekker seg nå til tre -dimensjonalt rom.

Hvis radioene deres er ulik, vil ikke alle ha samme koordinasjonsnummer. For eksempel: jo større valuta, jo flere naboer, vil den kunne samhandle med et større antall mynter rundt den. Det motsatte skjer med små mynter.

[TOC]

Koordinasjonsnummerkonsept

Vs ionradioer. Koordinasjonsnummer

Koordinasjonsnummeret er antallet nærmeste naboer og som i prinsippet samhandler direkte med et senter, som stort sett er et metallion. Så vi legger myntene til side for å vurdere sfærer i stedet.

Dette metalliske ionet mⁿ⁺, hvor n Det er lik oksidasjons- eller Valencia -nummeret, samhandler med andre naboer (ionisk eller molekylær) kalt ligander. Jo høyere det n (+2, +3 osv.), mindre vil være mⁿ⁺ Og følgelig vil ligandene bli tvunget til å nærme seg mer for å samhandle med Mⁿ⁺.

Kan tjene deg: Butyric Fat: Innhenting, typer, sammensetning, bruksområder, fordeler

Følgende bilde illustrerer ovennevnte:

Variasjon av koordinasjonsnummeret med den sentrale ionbelastningen. Kilde: Gabriel Bolívar.

M²⁺ I det opplyste komplekset har det et koordinasjonsnummer på 5: det er omgitt av 5 ligander l. I mellomtiden, m³⁺ har et 4 koordinasjonsnummer. Dette er fordi m³⁺, For å ha en større belastningsstørrelse, må dens radius kontrakter og derfor bindemidlene nærme seg mer, noe som øker deres elektroniske frastøtninger.

Det er grunnen til at klumpete sentrale ioner, for eksempel de som tilhører blokkmetaller F, eller til andre eller tredje periode av blokken d, De har en tendens til å ha høyere koordineringstall (C.N. > 6).

Tettheter

Anta at nå som M -komplekset³⁺ gjennomgår press. Et punkt vil ankomme der presset vil være slik at en annen lenke er sannsynlig koordinert eller samhandler med M³⁺. Det vil si at koordineringsnummeret vil øke fra 4 til 5.

Generelt øker trykket koordinasjonstall, ettersom naboer tvinger hverandre på det sentrale ionet eller atomet. Følgelig blir materialfasene til disse stoffene tettere, mer kompakte.

Geometrier

Høyere illustrasjoner sier ingenting om geometrier rundt m²⁺ eller m³⁺. Vi vet imidlertid at en kvadrat har fire hjørner eller hjørner, akkurat som en tetrahedron.

Denne begrunnelsen er konkludert med at geometri rundt m³⁺, hvis c.N. Det er 4, det må være tetrahedral eller firkantet. Men hvilke av de to? I mellomtiden er geometrier for m²⁺, hvis c.N. Det er 5, de kan være en firkantet pyramide eller trigonal bipiramidal.

Hver c.N. Det har assosiert flere mulige geometrier, som plasserer bindemidlene i en gunstig avstand, slik at det er den minste frastøtning mellom dem.

Kan tjene deg: interatomiske lenker

Hvordan beregnes koordinasjonsnummeret eller bestemt?

Koordinasjonsnummeret kan beregnes, noen ganger, direkte fra den aktuelle sammensatte formelen. Anta at det anioniske komplekset [NI (CN)₅]^3-. Hva er koordineringsnummeret for nikkelionet, eller²⁺? Det er nok å observere den støkiometriske koeffisienten 5, noe som indikerer at det er 5 CN -anioner^- koordinert eller samspill med sentrum av NI²⁺.

Imidlertid er det ikke alltid lett. For eksempel ser CUCN -forbindelsen ut til å ha et koordineringsnummer på 1 for CU²⁺ Når det gjelder CN^-. Imidlertid består den av faktisk Cu-CN-Cu-CN polymerkjeder, så riktig koordinasjonsnummer er 2.

Det er grunnen til at koordinasjonsnummeret er å foretrekke å bestemme det i stedet for å beregne det. Som? Bestemme de ioniske eller molekylære strukturer av forbindelsene. Dette er mulig takket være instrumentelle teknikker som røntgendiffraksjon, nøytroner eller elektroner.

Eksempler på koordineringstall

Neste og til slutt vil noen eksempler på forbindelser bli nevnt for hvert av de vanligste koordineringstallene. På samme måte vil det bli sagt hva deres respektive geometrier er.

C.N. 2

Her observeres den lineære geometrien til [Ag (NH3) 2]+. Kilde: Benjah-BMM27 / Public Domain

A c.N. lik 2 betyr at det sentrale atomet eller ionet bare har to naboer. Derfor snakker vi om forbindelser obligatorisk om lineære geometrier. Mellom dem har vi:

-HG (kap₃)₂

-[AG (NH₃)₂]⁺

-Ph₃Paucl

C.N. 3

Hvert karbonatom i dette arket med grafitt er koblet til tre andre, så det har tre naboer. Kilde: Benjah-BMM27 / Public Domain

A c.N. lik 3 betyr at det sentrale atomet eller ionet er omgitt av tre naboer. Vi har da geometrier som: trigonalt (trekantet) plan, trigonal pyramide og t form. Eksempler på forbindelser med dette koordinasjonsnummeret er:

Det kan tjene deg: Atommasse: Definisjon, typer, hvordan du beregner det, eksempler

-[CU (CN)₃]^2-

-[PT (PCY₃)₃], Hvor PCY viser til Tricylohexylophospine ligand

-Grafitt

C.N. 4

Square Geometry of Cisplatin, CIS-PTCL2 (NH3) 2. Kilde: Benjah-BMM27 / Public Domain

A c.N. lik 4 betyr at det sentrale atomet eller ionet er omgitt av fire naboer. Dets mulige geometrier er tetrahedrale eller firkantede. Eksempler på forbindelser med dette koordinasjonsnummeret har følgende:

-Ch₄

-COCL₂Pyr₂

-CIS-PTCL₂(NH₃)₂

-[Alcl₄]^-

-[Mø₄]^2-

-Sncl₄

-[Cro₄]^2-

-[Mno₄]^2-

Alle disse eksemplene, med unntak av CIS-PTCL₂(NH₃)₂, De er tetraedriske geometrier.

C.N. 5

Firkantet pyramidgeometri for VO (ACAC) 2. Kilde: Benjah-BMM27 / Public Domain.

A c.N. lik 5 betyr at atomet eller det sentrale ionet er koordinert eller samhandlet med fem naboer. Dets geometrier, allerede nevnt, er den firkantede pyramiden eller trigonal bipiramidal. Som eksempler har vi følgende:

-[Cobrn (CH₂Ch₂Nme₂)₃]

-[FE (CO)₅]

-VO (ACAC)₂, ACAC er acetylacetonatliganden

C.N. 6

I den krystallinske strukturen til NaCl har hver Na+ ion og CL- seks naboer, så dette er koordinasjonsnummeret for begge ionene (se oktaedraen). Kilde: Solid State / Public Domain

Dette er langt på vei det vanligste koordineringsnummeret blant alle forbindelser. Husk eksemplet på prinsippmyntene. Men i stedet for sin favorittgeometri er den av en flat sekskant, tilsvarer den for oktaedronen (normal eller forvrengt), i tillegg til trigonalt prisme. Noen av mange eksempler på forbindelser med dette koordinasjonsnummeret er:

-[Alf₆]^3-

-[CO (NH₃)₆]³⁺

-[Zr (velg₃)₆]^2-

-NaCl (ja, bordsalt)

-Mos₂, Merk at c.N. For denne forbindelsen er ikke 2

Andre

Tripaded Triapadic Prisma Geometry of the Anion [Reh9] 2-. Kilde: Benjah-BMM27 / Public Domain.

Det er andre koordineringsnumre, fra 7 til 15. Slik at c.N. være høyt, det sentrale ionet eller atomet må være veldig stort, ha liten belastning, og samtidig må ligandene være veldig små. Noen eksempler på forbindelser med slik C.N. De er under og til slutt:

-K₃[NBOF₆], C.N. 7 og octaedro geometri

-[MO (CN)₈]^3-

-[Zr (OX)₄]^2-, å være oks oksalatliganden

-[Reh₉]^2-

-[Rynke₃)₆]^2-, C.N. lik 12

Referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). Cengage Learning.
2. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Koordinasjonsnummer. Hentet fra: i.Wikipedia.org
4. Redaktørene av Enyclopaedia Britannica. (s.F.). Koordinasjonsnummer. Gjenopprettet fra: Britannica.com
5. Prof. Robert J. Lancashire. (15. august 2020). Koordinasjonstall og geometri. Kjemi librettexts. Gjenopprettet fra: Chem.Librettexts.org
6. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (28. august 2020). Koordinasjonsnummerdefinisjon i kjemi. Gjenopprettet fra: Thoughtco.com