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전이 금속 착물의 경우 배위수는 중심 금속 이온 주변의 기하학적 구조를 결정합니다. 표 1은 배위수를 분자 기하학과 비교합니다. 배위 화합물에서 복합체의 가장 일반적인 구조는 팔면체, 사면체 및 정사각형 평면입니다.
| 조정 번호 | 분자 지오메트리 | 예제 |
| 2 | 선형 | [Ag(NH3)2] + |
| 3 | 삼각 평면 | 【 Cu (CN)3】 2- |
| 4 | 테트라헤드랄(d0 또는 d10),M용 저산화 상태 | 【니(NI)4】 |
| 4 | 광장 평면(d8) | [NiCl4] 2− |
| 5 | 삼각쌍뿔 | [CoCl5] 2− |
| 5 | 정사각형 피라미드 | [VO(CN)4] 2− |
| 6 | 옥타히드랄 | [CoCl6] 3− |
| 7 | 오각형 쌍각뿔 | [ZrF7] 3− |
| 8 | 사각반프리즘 | [ReF8] 2− |
| 8 | 도데카히드론 | 【모(CN)8】 4− |
| 9 이상 | 더 복잡한 구조 | 【ReH9】 2− |
Table 1. 배위수와 분자 기하학.
결합 전자와 비결합 전자가 모두 분자 모양을 결정하는 주족 원자와는 달리, 비결합 d 전자는 리간드의 배열을 변경하지 않습니다. 팔면체 착물은 6의 배위수를 가지며, 6개의 공여 원자가 중심 금속 이온 주위의 팔면체 모서리에 배열됩니다. 예는 그림 1에 나와 있습니다. [Co(H_2O)_6]Cl_2 및 [Cr(en)_3](NO_3)_3의 염화물 및 질산염 음이온과 K_2[PtCl_6]의 칼륨 양이온은 괄호 밖에 있으며 다음과 같습니다. 금속 이온과 결합하지 않습니다.
Figure 1. 많은 전이 금속 착물은 6개의 공여체 원자가 인접한 리간드와 중심 원자에 대해 90°의 결합 각도를 형성하는 팔면체 기하학적 구조를 채택합니다. 조정 영역 내의 리간드만 금속 중심 주변의 형상에 영향을 미칩니다.
배위수가 4인 전이 금속의 경우 사면체 또는 정사각형 평면이라는 두 가지 다른 형상이 가능합니다. [Zn(CN)_4]^2-(그림 3)와 같은 사면체 복합체에서 각 리간드 쌍은 109.5°의 각도를 형성합니다. [Pt(NH_3)_2Cl_2]와 같은 정사각형 평면 착물에서 각 리간드는 90° 각도의 두 개의 다른 리간드(시스 위치라고 함)와 트랜스 위치의 180° 각도에 있는 하나의 추가 리간드를 갖습니다.
Figure 2. 배위수가 4인 전이금속은 K_2[Zn(CN)_4]와 같은 사면체 기하학(a) 또는 [Pt(NH_3)_2Cl_2]와 같은 정사각형 평면 기하학(b)을 채택할 수 있습니다.
이 문서는 에서 발췌되었습니다 Openstax, Chemistry 2e, Section19.2: Coordination Chemistry of Transition Metals.
많은 전이 금속이 색상과 같은 고유한 특성을 나타내는 여러 산화 수를 가집니다. 하지만 금속의 산화 수는 어떻게 결정될까요? 배위 화합물은 1차 및 2차 원자가를 가진 배위 화합물과 반대 이온으로 구성된 전기 중성 종입니다.
1차 원자가는 금속 이온의 산화수입니다. 산화 번호를 찾으려면 먼저 리간드와 반대 이온이 기여한 전하를 식별하는 것으로 시작하십시오. 그런 다음 전하를 합하고 금속 이온의 산화 번호를 확인합니다.
모든 리간드가 중성인 경우 복합 이온 전하는 금속 이온의 산화 번호가 됩니다. 2차 원자가는 배위 수라고 하는 중심 금속 이온에 직접 결합된 리간드의 수를 나타냅니다. 여기서 로듐의 배위수는 6입니다.
일부 금속 이온은 하나의 배위수만 가집니다. 코발트 와 백금 의 배위수는 6과 4입니다. 그러나 많은 금속 이온의 경우 배위 번호는 2부터 6까지 다양합니다.
리간드 및 금속 이온의 상대적 크기는 배위수에 영향을 미칩니다. 예를 들어 불소와 같은 작은 리간드는 철 에 비해 6 배 배위하고 이보다 더 큰 염소는 4 배만 배위합니다. 리간드에 의해 금속 이온에 전달되는 음전하도 배위수에 영향을 미칩니다.
중성 물 분자와 니켈 의 배위수는 6이며 음이온 염화 이온에 대해 4로 감소합니다. 복합 이온의 기하학적 모양은 부분적으로 금속 이온의 배위수에 따라 달라집니다. 배위수가 2인 화합물은 선형 기하 구조를 가지며 두 리간드는 금속 이온의 양쪽에서 180도 떨어져 있습니다.
배위수가 4인 화합물은 d-서브셸의 원자가 전자를 기반으로 두 가지 유형의 기하 구조를 나타냅니다 팔라듐 과 같이 8개의 d-전자를 가진 금속 이온은 정사각형 평면입니다. 아연 과 같이 10 개의 d-전자를 가진 금속 이온은 사면체 기하 구조를 나타냅니다. 배위수가 6인 화합물은 팔면체입니다.
6개의 리간드는 6개의 정점을 차지하고 4개의 리간드는 정사각형의 모서리를 형성하며 나머지 2개는 동일한 거리에서 위와 아래의 평면을 형성합니다. 따라서 8면체는 공통의 정사각형 밑면과 8개의 면으로 된 두 개의 피라미드로 나타납니다.
