Coördinatiegetal en geometrie

Veel overgangsmetalen vertonen meerdere oxidatiegetallen die bijdragen aan hun unieke eigenschappen, zoals kleuren. Maar hoe wordt het oxidatiegetal van het metaal bepaald? Coördinatieverbindingen zijn elektrisch neutrale soorten die bestaan uit een coördinatiecomplex en tegenionen met een primaire en secundaire valentie.

De primaire valentie is het oxidatiegetal van het metaalion. Om het oxidatiegetal te vinden, begint u met het identificeren van de ladingen die worden bijgedragen door de liganden en tegenionen. Tel vervolgens de ladingen op en bepaal het oxidatiegetal van het metaalion.

Als alle liganden neutraal zijn, wordt de lading van het complexe ion het oxidatiegetal van het metaalion. De secundaire valentie verwijst naar het aantal liganden dat rechtstreeks aan het centrale metaalion is gebonden, ook wel het coördinatiegetal genoemd. Hier is het coördinatiegetal van rhodium zes.

Sommige metaalionen hebben slechts één coördinatiegetal. Kobalt(III)en platina(II)hebben een coördinatiegetal van 6 en 4. Voor veel metaalionen varieert het coördinatiegetal echter van 2 tot 6.

De relatieve grootte van liganden en metaalionen beïnvloedt het coördinatiegetal. Zo coördineren kleinere liganden zoals fluor zes keer met ijzer(III)vergeleken met het grotere chloor, dat slechts vier keer coördineert. Negatieve ladingen die door liganden aan het metaalion worden verleend, beïnvloeden ook het coördinatiegetal.

Het coördinatiegetal van nikkel(II)met neutrale watermoleculen is 6, dat wordt teruggebracht tot 4 met anionische chloride-ionen. De geometrische vorm van het complexe ion hangt gedeeltelijk af van het coördinatiegetal van een metaalion. Een complex met een coördinatiegetal van twee heeft een lineaire geometrie, waarbij twee liganden 180°uit elkaar staan aan weerszijden van het metaalion.

Een complex met een coördinatiegetal 4 vertoont twee soorten geometrie op basis van het valentie-elektron in de d-subshell. Metaalionen met acht d-elektronen, zoals palladium(II)zijn vierkant vlak. Terwijl metaalionen met tien d-elektronen, zoals zink(II)een tetraëdrische geometrie vertonen.

Een complex met een coördinatiegetal 6 is octaëdrisch. De zes liganden bezetten zes hoekpunten, vier liganden vormen de hoeken van een vierkant en de overige twee de vlakken boven en onder op een equivalente afstand. Een octaëder verschijnt dus als twee piramides met een gemeenschappelijke vierkante basis en acht zijden.