配位数和几何结构

许多过渡金属都表现出多种氧化值，这对它们的独特性质有利，例如颜色。那么，金属的氧化值是怎么确定的呢？配位化合物是电中性物质，由配位络合物和 带有主价和副价的反离子组成。主价是金属离子的 氧化值。要找到氧化值，首先要确定配体和反离子 贡献的电荷。接下来，将电荷相加，确定金属离子的 氧化值。如果所有配体都是中性的，络合离子的电荷就变成金属离子的氧化值。副价是指直接键合到 中心金属离子上的配体数，也叫配位数。这里，铑的配位数是 6。有些金属离子只有一个配位数。三价钴和二价铂的配位数 分别为 6 和 4。然而，对于许多金属离子，配位数从 2 到 6 不等。配体和金属离子的相对大小 会影响配位数。例如，较小的配体氟，与三价铁的配位数是 6，而较大的配体氯，与三价铁的配位数只有 4。配体给予金属离子的负电荷 也会影响配位数。二价镍与中性水分子的配位数为 6，与阴离子氯离子配位数 降为 4。络合离子的几何形状 部分取决于金属离子的 配位数。配位数为 2 的络合物具有线性几何形状，其中两个配体在金属离子的 两侧相距 180°配位数为 4 的络合物表现出 基于 d-亚层价电子的两种 几何结构。带有八个 d-电子的金属离子，例如二价钯，呈现正方形平面。具有十个 d-电子的金属离子，例如二价锌，呈现出四面体几何形状。配位数为 6 的络合物是八面体。六个配体占据六个顶点，四个配体构成正方形的四个角，其余两个在上下两个平面上 等距分布。因此，八面体看起来像两个金字塔，有一个共同的正方形底面和八个面。