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20.2: 协调化合物和命名
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协调化合物和命名
 
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20.2: 协调化合物和命名

在大多数主要组元素化合物中,分离原子的价电子组合成化学键,满足八角形规则。例如,碳的四个价电子与四个氢原子的电子重叠,形成CH4。一个价电子离开钠,并添加到氯的七个价电子,形成离子公式单元NaCl(图1a)。过渡金属通常不会以这种方式粘结。它们主要形成坐标共价键,这是刘易斯酸碱相互作用的一种形式,其中债券中的两个电子都由供体(刘易斯碱基,例如氨分子)贡献给电子接受器(刘易斯酸,例如钴离子)(图1b)。协调复合物中的刘易斯酸称为中央金属离子(或原子),通常是过渡金属或内部过渡金属。刘易斯基地的捐赠者,称为配体,可以是各种各样的化学物质 - 原子,分子,或离子。唯一的要求是,他们有一个或多个电子对,可以捐赠给中央金属。最常见的情况是,这涉及到一个供体原子(氮原子,图1b)与一对单独的电子,可以形成与金属的坐标键。

Image1

图1(a) 共价键涉及电子的共享,离子键涉及与每个粘合原子相关的电子的转移,如彩色电子所示。(b) 然而,坐标共价键涉及从刘易斯基地捐赠给金属中心的电子。六个氨分子的单对形成与钴离子的键,形成八角形复合体。

协调球由中央金属离子或原子及其附着的配体组成。公式中的支架包围了协调范围:括号外的物种不是协调领域的一部分。中央金属离子或原子的协调数是与它结合的供体原子数。[Ag(NH3)2+中银离子的协调编号为2:对于 [CuCl4]2中的铜 (II)离子,协调编号为 4:而对于钴(II)离子在[Co(H2O)6]2+的协调数字是6。

复杂物的命名

瑞士化学家、诺贝尔奖获得者阿尔弗雷德·沃纳(Alfred Werner)提出了一个系统,100多年前,他的杰出工作为更清楚地了解这些化合物奠定了基础。命名综合体使用以下五个规则:

  1. 如果协调化合物是离子的,请按照通常的命名命名第一和离子第二命名。
  2. 首先命名配体,然后是中央金属。按字母顺序命名配体。负连体 (anions) 通过在组的茎名中添加 -o来命名。对于大多数中性配体,使用分子的名称。这四个常见例外是(H2O)、氨基(NH3)、碳基(CO)和硝基(NO)。例如,将 [Pt(NH32Cl4]命名为二氨基氯铂(IV)。
  3. 如果存在给定类型的多个配体,则数字由前缀di表示 (为 2)、3 - (代表 3)、四向- (代表 4)、五分法(代表五个)和六边形- (表示六个)。有时,前缀- (为两个),个 - (为三个) 和四重奏- (代表四个) 使用时,配体的名称已经包括di- ,- 或- 或当配体名称以元音开头。例如,离子二(双苯甲酸酯)osmium(II)使用双体-表示有两种配体附着在Os上,每个双层双体配体包含两个胆碱组(C5H4N)。

当复合物是 cation 或中性分子时,中央金属原子的名称拼写与元素的名称完全一样,后面以括号中的罗马数字表示其氧化状态。

当复合物是一个阴离子,后缀 - 被添加到金属名称的茎,其次是罗马数字指定其氧化状态。有时,当英文名称尴尬时,会使用金属的拉丁语名称。例如, 铁酸盐 是用来代替 熨烫羽毛 代替 和斯坦酸盐 ,而不是 锡酸盐

金属的氧化状态是根据每个配体的电荷和协调化合物的整体电荷确定的。例如,在 [Cr(H2O)4Cl2] Br 中,协调球(括号内)的电荷为 1+ 以平衡溴化物离子。水连体是中性的,氯化物配体是离子的,每个电荷为1+。要确定金属的氧化状态,总电荷设置等于配体和金属的总和:+1 = +2 + x,因此氧化状态(x)等于 +3。

本文改编自《转化金属协调化学》第19.2章《开放金属化学2e》。

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