Koordinatiounschemie
Koordinatiounsverbindunge bestinn aus engem zentrale Metallatom oder -ion, dee vu Liganden ëmginn ass, déi Elektronendicht spenden. Hiert Verhale hänkt vum Metall, sengem Oxidatiounszoustand, de Liganden an der dräidimensionaler Uerdnung ronderëm den Zentrum of.
Metallzentrum, Liganden a Koordinatiounszuel
E Ligand bindt iwwer een oder méi Donor-Atomer. Monodentat Liganden hunn eng Donorplaz, cheléierend Liganden e puer. D’Koordinatiounszuel zielt Donor-Atomer, déi direkt un d’Metall gebonne sinn, net nëmmen d’Zuel vun de Ligandmoleküllen. Bei [Co(NH₃)₆]³⁺ ginn sechs N-Donoren d’Koordinatiounszuel 6.
Den Oxidatiounszoustand ass formal Comptabilitéit
Den Oxidatiounszoustand vum Metall gëtt aus de Ligandladungen an der Gesamtladung vum Komplex bestëmmt. Hien ass nëtzlech fir Elektronen ze zielen, ass awer net dat selwecht wéi eng gemoossen Deel-Laascht. Bei [Fe(CN)₆]⁴⁻ droen sechs CN⁻ zesummen −6, de Komplex ass −4, also ass Fe formal +2.
Geometrie ass eng strukturell Variabel
Heefeg Koordinatiounszuele féieren zu erkennbare Geometrien: 4 kann tetraedresch oder quadratesch-planar sinn, 6 ass dacks oktaedresch. D’Geometrie ännert d’Spaltung vun den d-Orbitalen an domat Faarf, Magnetismus a Reaktivitéit.
Ligandefeld-Spaltung a Magnetismus
An engem oktaedreschen Ëmfeld bleiwen déi fënnef d-Orbitalen net degeneréiert: d’Ligandefeld deelt se an zwou Energiegruppen. D’Gréisst vun der Spaltung hänkt vum Metall, sengem Oxidatiounszoustand an de Liganden of. Ob Elektronen sech an den niddrege Niveauen paaren oder méi héich Niveauen besetzen, hänkt vum Konkurrenz tëscht Ligandefeld-Spaltung a Paarungsenergie of. Ongepaart Elektrone verursaache Paramagnetismus.
Isomeren a Chelatioun
Komplexer mat derselwechter Formel kënnen an der Verknëppung oder raimlecher Uerdnung ënnerschiddlech sinn. Cis/trans- an optesch Isomerie kënnen physikalesch oder biologesch Eegenschafte veränneren. Cheléierend Ligande bilden dacks besonnesch stabil Komplexer, well e puer Donorplaze gläichzäiteg un datselwecht Metall bannen an d’Dissoziatioun e puer Kontakter muss briechen oder reorganiséieren.
Geléist Beispiller
1. Oxidatiounszoustand vu Kobalt
Léisung
Bei [CoCl₄]²⁻ droe véier Cl⁻ zesummen −4 bäi. Co muss +2 sinn, fir insgesamt −2 ze ginn.
2. Koordinatiounszuel mat engem bidentate Ligand
Léisung
Dräi Ethylendiamin-Ligande spenden all iwwer zwee N-Atomer; [M(en)₃] huet also Koordinatiounszuel 6.
3. Schluss aus dem Magnetismus
Léisung
E Komplex, deen an e Magnéitfeldgradient eragezu gëtt, muss op d’mannst een ongepaart Elektron enthalen an ass also paramagnetesch.