Cos'è il numero di coordinamento?

Definito da Alfred Werner nel 1893, un numero di coordinazione è un termine usato in chimica per indicare il numero di legami che uno ione metallico centrale ha in un composto di coordinazione. I numeri di coordinamento vanno da due a 16, con quattro e sei i più comuni. Sebbene vengano normalmente utilizzati per atomi di metalli di transizione in un composto, possono anche riferirsi anche a sostanze non metalliche.

Gli atomi neutri - che sono atomi senza carica - o cationi - atomi con carica positiva - possono entrambi essere l'atomo centrale in un composto di coordinazione. Questi atomi sono generalmente metalli di transizione, che sono quegli elementi che reagiscono con gli alogeni. Ferro, rame, oro e cromo sono tutti esempi di metalli di transizione.

I metalli di transizione sono elencati nei gruppi da 3 a 12 nella tavola periodica degli elementi. La loro reazione con altre sostanze è di solito evidente perché soluzioni e composti subiscono un cambiamento di colore. Ad esempio, il cloruro ferrico (FeCl) è di solito verde-nero, ma quando sciolto in una soluzione diventa giallo. Al contrario, gli alogeni includono fluoro, cloro e iodio. Hanno sempre sette elettroni di valenza o elettroni in grado di condividere legami con altri atomi.

Attaccato allo ione metallico è un ligando. O un atomo o una molecola, un ligando può essere neutro o caricato negativamente, un anione. I ligandi sono di solito alogeni.

Sono gli attaccamenti dei ligandi allo ione metallico principale che determinano il numero di coordinazione. Ad esempio, Ag [NH ₃ ] ²⁺ , o ione diamminesilver, è un composto di coordinazione semplice con un numero di coordinazione di due. Ag, o argento, è lo ione metallico centrale. Attaccati all'atomo d'argento sono due molecole di ammoniaca, NH ₃ , una su entrambi i lati dell'atomo. Il segno più nel nome chimico indica che il composto è caricato positivamente.

I composti di coordinamento sono spesso usati come catalizzatori o sostanze che avviano o modificano la velocità di una reazione chimica. Il composto reale può essere caricato positivamente, caricato negativamente o neutro. I composti con i numeri di coordinazione possono essere indicati dal numero effettivo o da un nome geometrico che riflette sia il numero di coordinazione sia la forma base del composto.

Ad esempio, un composto con un numero di coordinazione di due sarà lineare, quindi questi composti sono chiamati collineari. I composti collineari sono rari nei metalli, ma relativamente comuni per i non metalli. I numeri di coordinazione di tre sono chiamati planari trigonali. Questi sono rari, ma si trovano quando i ligandi sono particolarmente grandi. I composti tetraedrici hanno numeri di coordinazione di quattro, mentre i cinque sono trigonali-bipiramidali o quadrati-piramidali.