Koordinasyon Numarası ve Geometri

Birçok geçiş metali, renkler gibi benzersiz özelliklerine katkıda bulunan birden çok oksidasyon numarası sergiler. Peki metalin oksidasyon sayısı nasıl belirlenir? Koordinasyon bileşikleri, bir koordinasyon kompleksi ve birincil ve ikincil değerliliğe sahip karşı iyonlardan oluşan elektriksel olarak nötr türlerdir.

Birincil değerlik, metal iyonunun yükseltgenme sayısıdır. Oksidasyon sayısını bulmak için ligandların ve karşı iyonların katkıda bulunduğu yükleri belirleyerek başlayın. Daha sonra, yükleri toplayın ve metal iyonunun oksidasyon sayısını belirleyin.

Tüm ligandlar nötr ise, kompleks iyon yükü, metal iyonunun oksidasyon sayısı olur. İkincil değer, koordinasyon numarası olarak da adlandırılan, merkezi metal iyonuna doğrudan bağlanan ligandların sayısını ifade eder. Burada rodyumun koordinasyon sayısı altıdır.

Bazı metal iyonları yalnızca bir koordinasyon numarasına sahiptir. Kobalt ve platin 6 ve 4 koordinasyon numaralarına sahiptir. Ancak birçok metal iyonu için koordinasyon sayısı 2 ile 6 arasında değişmektedir.

Ligandların ve metal iyonlarının göreceli boyutu koordinasyon sayısını etkiler. Örneğin, flor gibi daha küçük ligandlar, yalnızca dört kez koordine daha büyük klora kıyasla, demir e altı kez koordine olur. Metal iyonuna ligandlar tarafından uygulanan negatif yükler de koordinasyon numarasını etkiler.

Nikelin nötr su molekülleri ile koordinasyon sayısı 6 olup, anyonik klorür iyonları ile 4'e düşürülmüştür. Karmaşık iyonun geometrik şekli kısmen bir metal iyonunun koordinasyon sayısına bağlıdır. Koordinasyon numarası iki olan bir kompleks, metal iyonun her iki tarafında iki ligandın 180 ayrı olduğu doğrusal bir geometriye sahiptir.

Koordinasyon numarası 4 olan bir kompleks, d-alt kabuğundaki değerlik elektronuna bağlı olarak iki tür geometri sergiler. Metal iyonları paladyum gibi sekiz d-elektron kare düzlemseldir. Çinko gibi on d-elektronlu metal iyonları bir tetrahedral geometri sergiler.

Koordinasyon numarası 6 olan bir kompleks, oktahedraldir. Altı ligand altı köşeyi kaplar, dört ligand bir karenin köşelerini oluşturur ve kalan ikisi, eşit bir mesafede yukarıdaki ve alttaki düzlemleri oluşturur. Böylece, bir oktahedron, ortak bir kare tabanı ve sekiz yüzü olan iki piramit olarak görünür.