Wat is het coördinatienummer?
Gedefinieerd door Alfred Werner in 1893, is een coördinatiegetal een term die in de chemie wordt gebruikt om het aantal bindingen aan te geven dat een centraal metaalion in een coördinatieverbinding heeft. Coördinatienummers variëren van twee tot 16, waarbij vier en zes de meest voorkomende zijn. Hoewel ze normaal worden gebruikt voor overgangsmetaalatomen in een verbinding, kunnen ze ook verwijzen naar niet-metalen substanties.
Neutrale atomen - dat zijn atomen die geen lading hebben - of kationen - atomen met een positieve lading - kunnen beide het centrale atoom in een coördinatieverbinding zijn. Deze atomen zijn meestal overgangsmetalen, dat zijn die elementen die reageren met halogenen. IJzer, koper, goud en chroom zijn allemaal voorbeelden van overgangsmetalen.
Overgangsmetalen worden vermeld in groepen drie tot en met 12 in het periodiek systeem der elementen. Hun reactie met andere stoffen is meestal duidelijk omdat oplossingen en verbindingen een kleurverandering ondergaan. Ferrichloride (FeCl) is bijvoorbeeld meestal groenzwart, maar wanneer opgelost in een oplossing wordt het geel. Omgekeerd omvatten halogenen fluor, chloor en jodium. Ze hebben altijd zeven valentie-elektronen, of elektronen die kunnen delen in bindingen met andere atomen.
Aan het metaalion is een ligand bevestigd. Ofwel een atoom of een molecuul, een ligand kan neutraal of negatief geladen zijn, een anion. Liganden zijn meestal halogenen.
Het zijn de aanhechtingen van liganden aan het belangrijkste metaalion dat resulteert in het coördinatiegetal. Ag [NH3] 2 + of diaminesulfonion is bijvoorbeeld een eenvoudige coördinatieverbinding met een coördinatiegetal van twee. Ag, of zilver, is het centrale metaalion. Aan het zilveratoom zijn twee ammoniakmoleculen bevestigd, NH3, één aan elke kant van het atoom. Het plusteken in de chemische naam geeft aan dat de verbinding positief is geladen.
Coördinatieverbindingen worden vaak gebruikt als katalysatoren, of stoffen die de snelheid van een chemische reactie starten of veranderen. De werkelijke verbinding kan positief geladen, negatief geladen of neutraal zijn. Verbindingen met coördinatienummers kunnen worden aangeduid met het feitelijke nummer of met een geometrische naam die zowel het coördinatiegetal als de basisvorm van de verbinding weergeeft.
Een verbinding met een coördinatiegetal van twee zal bijvoorbeeld lineair zijn, dus deze verbindingen worden collineair genoemd. Collineaire verbindingen zijn ongewoon in metalen, maar relatief gebruikelijk voor niet-metalen. Coördinatienummers van drie worden trigonaal vlak genoemd. Deze zijn zeldzaam, maar worden gevonden wanneer liganden bijzonder groot zijn. Tetraëderverbindingen hebben coördinatiegetallen van vier, terwijl vijven ofwel trigonaal-bipyramidaal of vierkant-piramidaal zijn.