20.4: Nombre de coordination et géométrie
Pour les complexes de métaux de transition, le nombre de coordination détermine la géométrie autour de l'ion métallique central. Le tableau 1 compare les nombres de coordination à la géométrie moléculaire. Les structures les plus courantes des complexes dans les composés de coordination sont octaédrique, tétraédrique et carrée plane.
| Nombre de coordination | Géométrie moléculaire | Exemple |
| 2 | Linéaire | [Ag(NH3)2]+ |
| 3 | Plane trigonale | [Cu(CN)3]2− |
| 4 | Tétraédrique (d0 ou d10), faibles états d'oxydation de M | [Ni(CO)4] |
| 4 | Plane carrée (d8) | [NiCl4]2− |
| 5 | Bipyramide trigonale | [CoCl5]2− |
| 5 | Pyramide carrée | [VO(CN)4]2− |
| 6 | Octaédrique | [CoCl6]3− |
| 7 | Bipyramide pentagonale | [ZrF7]3− |
| 8 | Antiprisme carré | [ReF8]2− |
| 8 | Dodécaèdre | [Mo(CN)8]4− |
| 9 et plus | Structures plus compliquées | [ReH9]2− |
Tableau 1. Nombres de coordination et géométrie moléculaire.
Contrairement aux atomes du groupe principal dans lesquels les électrons liants et les électrons non-liants déterminent la forme moléculaire, les électrons d non-liants ne modifient pas la disposition des ligands. Les complexes octaédriques ont un nombre de coordination de six, et les six atomes donneurs sont disposés aux coins d'un octaèdre autour de l'ion métallique central. Des exemples sont présentés dans la figure 1. Les anions chlorure et nitrate dans [Co(H2O)6]Cl2 et [Cr(en)3](NO3)3, et les cations potassium dans K2[PtCl6], sont à l'extérieur des crochets et ne sont pas liés à l'ion métallique.
Figure 1. De nombreux complexes de métaux de transition adoptent des géométries octaédriques, avec six atomes donneurs formant des angles de liaison de 90° autour de l'atome central avec des ligands adjacents. Notez que seuls les ligands dans la sphère de coordination influencent la géométrie autour du centre métallique.
Pour les métaux de transition ayant un nombre de coordination de quatre, deux géométries différentes sont possibles : tétraédrique ou carrée plane. Dans des complexes tétraédriques comme [Zn(CN)4]2− (figure 3), chacune des paires de ligands forme un angle de 109,5°. Dans les complexes plans carrés, comme [Pt(NH3)2Cl2], chaque ligand a deux autres ligands à des angles de 90° (appelés positions cis) et un autre ligand à un angle de 180°, en position trans.
Figure 2. Les métaux de transition avec un nombre de coordination de quatre peuvent adopter une géométrie tétraédrique (a) comme dans K2[Zn(CN)4] ou une géométrie plane carrée (b) comme indiqué dans [Pt(NH3)2Cl2].
Ce texte est adapté de Openstax, Chimie 2e, Section19.2 : Chimie de coordination des métaux de transition.
