20.4
Wiele metali przejściowych wykazuje wielokrotne stopnie utlenienia, co przyczynia się do ich unikalnych właściwości, takich jak kolory. Ale jak określa się stopień utlenienia metalu?
Związki koordynacyjne to elektrycznie obojętne gatunki składające się z kompleksu koordynacyjnego i przeciwjonów o wartościowości pierwszorzędowej i wtórnej.
Pierwszorzędową wartościowością jest stopień utlenienia jonu metalu. Aby znaleźć stopień utlenienia, zacznij od zidentyfikowania ładunków wnoszonych przez ligandy i przeciwjony.
Następnie zsumuj ładunki i określ stopień utlenienia jonu metalu. Jeśli wszystkie ligandy są obojętne, ładunek jonów złożonych staje się stopniem utlenienia jonu metalu.
Wartościowość wtórna odnosi się do liczby ligandów bezpośrednio związanych z centralnym jonem metalu, zwanej również liczbą koordynacyjną. Tutaj liczba koordynacyjna rodu wynosi sześć.
Niektóre jony metali mają tylko jedną liczbę koordynacyjną. Kobalt(III) i platyna(II) mają liczbę koordynacyjną 6 i 4. Jednak w przypadku wielu jonów metali liczba koordynacyjna waha się od 2 do 6.
Względna wielkość ligandów i jonów metali wpływa na liczbę koordynacyjną. Na przykład mniejsze ligandy, takie jak fluor, koordynują się sześciokrotnie z żelazem(III), w porównaniu z większym chlorem, który koordynuje się tylko czterokrotnie.
Ładunki ujemne przekazywane przez ligandy jonowi metalu również wpływają na liczbę koordynacyjną. Liczba koordynacyjna niklu(II) z obojętnymi cząsteczkami wody wynosi 6, która jest redukowana do 4 za pomocą jonów chlorku anionowego.
Kształt geometryczny jonu złożonego częściowo zależy od liczby koordynacyjnej jonu metalu. Kompleks o liczbie koordynacyjnej dwa ma geometrię liniową, w której dwa ligandy są oddalone od siebie o 180° po obu stronach jonu metalu.
Kompleks o liczbie koordynacyjnej 4 wykazuje dwa typy geometrii oparte na elektronie walencyjnym w podpowłoce d. Jony metali z ośmioma elektronami d, takie jak pallad(II), są kwadratowo płaskie. Podczas gdy jony metali z dziesięcioma elektronami d, takie jak(II), wykazują geometrię czworościenną.
Kompleks o liczbie koordynacyjnej 6 jest ośmiościenny. Sześć ligandów zajmuje sześć wierzchołków, cztery ligandy tworzą rogi kwadratu, a pozostałe dwa płaszczyzny powyżej i poniżej w równoważnej odległości. W ten sposób ośmiościan pojawia się jako dwie piramidy o wspólnej kwadratowej podstawie i ośmiu ścianach.
W przypadku kompleksów metali przejściowych liczba koordynacyjna określa geometrię wokół centralnego jonu metalu. Tabela 1 porównuje liczby koordynacy…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.