20.4:
Numero di coordinazione e geometria
20.4: Numero di coordinazione e geometria
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Per i complessi metallici di transizione, il numero di coordinazione determina la geometria attorno allo ione metallico centrale. La tabella 1 confronta i numeri di coordinazione con la geometria molecolare. Le strutture più comuni dei complessi nei composti di coordinazione sono ottaedri, tetraedri e planari quadrati.
| Numero di coordinamento | Geometria molecolare | Esempio |
| 2 | Lineare | [Ag(NH3)2] + |
| 3 | planare trigonale | [Cu(CN)3] 2− |
| 4 | tetraedro(d0 o d10), stati di bassa ossidazione per M | [Ni(CO)4] |
| 4 | planare quadrato (d8) | [NiCl4] 2− |
| 5 | bipiraramidale trigonale | [CoCl5] 2− |
| 5 | piramidale quadrato | [VO(CN)4] 2− |
| 6 | ottaedro | [CoCl6] 3− |
| 7 | bipiramide pentagonale | [ZrF7] 3− |
| 8 | antiprisma quadrato | [ReF8] 2− |
| 8 | Dodecaedro | [Mo(CN)8] 4− |
| 9 e oltre | strutture più complicate | [ReH9] 2− |
La tabella 1. Numeri di coordinazione e geometria molecolare.
A differenza degli atomi del gruppo principale in cui sia gli elettroni legati che gli elettroni nonbonding determinano la forma molecolare, i nonbonding d-electrons non cambiano la disposizione dei ligandi. I complessi ottaedri hanno un numero di coordinazione di sei, e i sei atomi donatori sono disposti agli angoli di un ottaedro attorno allo ione metallico centrale. Esempi sono riportati nella figura 1. Gli anioni cloruro e nitrato di [Co(H2O)6]Cl2 e [Cr(en)3](NO3)3e i formazioni di potassio di K2[PtCl6], sono al di fuori delle parentesi e non sono legati allo ione metallico.
Figura 1. Molti complessi metallici di transizione adottano geometrie ottaedrali, con sei atomi donatori che formano angoli di legame di 90° intorno all’atomo centrale con ligandi adiacenti. Si noti che solo i ligandi all’interno della sfera di coordinazione influiscono sulla geometria attorno al centro metallico.
Per i metalli di transizione con un numero di coordinazione di quattro, sono possibili due diverse geometrie: tetraedrale o planare quadrata. In complessi tetraedri come [Zn(CN)4]2− (Figura 3), ciascuna delle coppie di ligandi forma un angolo di 109,5°. Nei complessi planari quadrati, come [Pt(NH3)2Cl2], ogni ligando ha altri due ligandi ad angoli di 90° (chiamati posizioni cis) e un ligando aggiuntivo con un angolo di 180°, in posizione trans.
Figura 2. I metalli di transizione con un numero di coordinazione di quattro possono adottare una geometria tetraedrica (a) come in K2[Zn(CN)4] o una geometria planare quadrata (b) come mostrato in [Pt(NH3)2Cl2].
Questo testo è adattato da Openstax, Chemistry 2e, Section19.2: Coordination Chemistry of Transition Metals.
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