Hvad er koordinationsnummer?

Defineret af Alfred Werner i 1893 er et koordinationsnummer et udtryk, der anvendes i kemi til at angive antallet af bindinger, som en central metalion har i en koordinationsforbindelse. Koordinationsnumre spænder fra to til 16, hvor fire og seks er de mest almindelige. Selvom de normalt bruges til overgangsmetalatomer i en forbindelse, kan de også henvise til ikke-metalliske stoffer.

Neutrale atomer - som er atomer, der ikke har nogen ladning - eller kationer - atomer med en positiv ladning - kan begge være det centrale atom i en koordinationsforbindelse. Disse atomer er normalt overgangsmetaller, som er de elementer, der reagerer med halogener. Jern, kobber, guld og krom er alle eksempler på overgangsmetaller.

Overgangsmetaller er anført i grupper tre til 12 på den periodiske tabel med elementer. Deres reaktion med andre stoffer er normalt indlysende, fordi opløsninger og forbindelser gennemgår en farveændring. For eksempel er Ferric Chloride (FeCl) normalt grøn-sort, men når den opløses i en opløsning bliver den gul. Omvendt inkluderer halogener fluor, chlor og iod. De har altid syv valenselektroner eller elektroner, der er i stand til at dele i bindinger med andre atomer.

Fastgjort til metalionen er en ligand. Enten et atom eller et molekyle, en ligand kan være neutral eller negativt ladet, en anion. Ligander er normalt halogener.

Det er bindingerne af ligander til den vigtigste metalion, der resulterer i koordinationsnummeret. For eksempel er Ag [NH3] ₂ ⁺ , eller diamminesilver ion, en simpel koordinationsforbindelse med et koordinationsnummer på to. Ag eller sølv er den centrale metalion. Fastgjort til sølvatom er to ammoniakmolekyler, NH3, en på hver side af atomet. Plustegnet i det kemiske navn viser, at forbindelsen er positivt ladet.

Koordinationsforbindelser bruges ofte som katalysatorer, eller stoffer, der starter eller ændrer hastigheden for en kemisk reaktion. Den aktuelle forbindelse kan være positivt ladet, negativt ladet eller neutral. Forbindelser med koordinationsnumre kan henvises til med det faktiske antal eller med et geometrisk navn, der reflekterer både koordinationsnummeret og den grundlæggende form af forbindelsen.

For eksempel vil en forbindelse med et koordinationsnummer på to være lineær, så disse forbindelser kaldes kollinær. Kollinære forbindelser er ikke almindelige i metaller, men relativt almindelige for ikke-metaller. Koordinationsnumre på tre kaldes trigonal planar. Disse er sjældne, men findes, når ligander er særlig store. Tetrahedrale forbindelser har koordinationsnumre på fire, mens femmere enten er trigonal-bipyramidale eller firkantede pyramidale.