Metallcentrum och ligander
Koordinationstalet anger hur många donoratomer som är direkt bundna till metallen. Talet sex ger ofta oktaedrisk geometri, medan fyra kan ge tetraedrisk eller kvadratisk-plan geometri. Geometrin avgör vilka d-orbitaler som påverkas mest av ligandernas elektriska fält och därmed hur energinivåerna splittras.
Koordinationstal och geometri
I många övergångsmetallkomplex ligger skillnaden mellan splittrade d-nivåer i samma energiområde som synligt ljus. Om komplexet absorberar vissa våglängder ser vi den komplementära färgen i det ljus som återstår. Färgen påverkas därför både av metalljonens oxidationstal och av ligandtypen.
Varför komplex får färg
Hemoglobin använder ett järncentrum i en porfyrinliknande ligandmiljö för reversibel syrebindning. Klorofyll innehåller magnesium i ett besläktat makrocykliskt system. I katalys används metallkomplex eftersom ligander kan finjustera elektronrikedom, geometri och tillgängliga reaktionsvägar.
Biologiska och tekniska exempel
En koordinativ bindning är inte en helt annan bindningstyp efter att komplexet bildats; skillnaden beskriver framför allt hur elektronparet ursprungligen donerades. Det är också viktigt att skilja oxidationstal från faktisk lokal laddningsfördelning: oxidationstal är en formell bokföringsmodell.
Metallcentrum och ligander
Komplexens stabilitet kan beskrivas med jämviktskonstanter för bildning, men en termodynamiskt stabil förening behöver inte reagera snabbt. Kinetiskt tröga komplex kan bestå länge trots att ett ligandbyte vore gynnsamt. Detta är viktigt för till exempel läkemedel med metallcentrum, där både bindningsstyrka och reaktionshastighet påverkar funktionen. Kelateffekten kan dessutom förstås genom flera bidrag, bland annat sannolikheten att en redan bunden flertandad ligand återfäster genom en andra donoratom.
I många övergångsmetallkomplex ligger skillnaden mellan splittrade d-nivåer i samma energiområde som synligt ljus. Om komplexet absorberar vissa våglängder ser vi den komplementära färgen i det ljus som återstår. Färgen påverkas därför både av metalljonens oxidationstal och av ligandtypen.