Co to jest numer koordynacyjny?
Zdefiniowany przez Alfreda Wernera w 1893 roku, numer koordynacyjny jest terminem używanym w chemii do oznaczenia liczby wiązań centralnego jonu metalu w związku koordynacyjnym. Numery koordynacyjne mieszczą się w zakresie od dwóch do 16, przy czym najczęściej cztery i sześć. Chociaż zwykle stosuje się je w atomach metali przejściowych w związku, mogą one również odnosić się również do substancji niemetalicznych.
Obojętne atomy - które są atomami bez ładunku - lub kationami - atomami o ładunku dodatnim - mogą być zarówno atomem centralnym w związku koordynacyjnym. Atomy te są zwykle metalami przejściowymi, które są pierwiastkami reagującymi z halogenami. Żelazo, miedź, złoto i chrom są przykładami metali przejściowych.
Metale przejściowe są wymienione w grupach od 3 do 12 w układzie okresowym pierwiastków. Ich reakcja z innymi substancjami jest zwykle oczywista, ponieważ roztwory i związki ulegają zmianie koloru. Na przykład chlorek żelazowy (FeCl) jest zwykle zielono-czarny, ale po rozpuszczeniu w roztworze zmienia kolor na żółty. Odwrotnie, fluorowce obejmują fluor, chlor i jod. Zawsze mają siedem elektronów walencyjnych lub elektronów zdolnych do dzielenia się wiązaniami z innymi atomami.
Do jonu metalu przyłączony jest ligand. Zarówno atom, jak i cząsteczka, ligand może być neutralny lub ujemnie naładowany, anion. Ligandy są zwykle halogenami.
To przyłączenia ligandów do głównego jonu metalu skutkują liczbą koordynacyjną. Na przykład Ag [NH3] 2+ lub jon diamino srebra jest prostym związkiem koordynacyjnym o liczbie koordynacyjnej dwa. Ag, czyli srebro, jest centralnym jonem metalu. Do atomu srebra dołączone są dwie cząsteczki amoniaku, NH3, jedna po obu stronach atomu. Znak plus w nazwie chemicznej pokazuje, że związek jest naładowany dodatnio.
Związki koordynacyjne są często stosowane jako katalizatory lub substancje, które rozpoczynają lub zmieniają szybkość reakcji chemicznej. Rzeczywisty związek może być naładowany dodatnio, ujemnie lub neutralnie. Związki z numerami koordynacyjnymi mogą odnosić się do rzeczywistej liczby lub nazwy geometrycznej, która odzwierciedla zarówno numer koordynacyjny, jak i podstawowy kształt związku.
Na przykład związek o liczbie koordynacyjnej dwa będzie liniowy, więc związki te nazywane są kolinearne. Związki kolinearne są rzadkie w metalach, ale stosunkowo powszechne w niemetalach. Trzy liczby koordynacyjne nazywane są płaszczyznami trygonalnymi. Są to rzadkie, ale występują, gdy ligandy są szczególnie duże. Czworościenne związki mają liczby koordynacyjne wynoszące cztery, podczas gdy piątki są albo trygoniczno-bipiramidalne, albo kwadratowo-piramidalne.