Mi az a koordinált kovalens kapcsolat? (példákkal)

egy koordinált kovalens kötés vagy koordinációs linkolyan kötés típusa, amelyben az egyik csatolt atom az összes megosztott elektronot biztosítja.

Egy egyszerű kovalens kötésben minden atom egy elektront ad a kötéshez. Másrészről, egy koordinációs kötésben az elektront kötés létrehozása céljából adományozó atomokat nevezik donor atomnak, míg az atomot, amely elfogadja az összekötő elektronok párját, az akceptor atomnak nevezik (Clark, 2012)..

A koordinációs kötést egy nyíl jelöli, amely a donor atomoktól kezdődik és az akceptor atomon végződik (1. ábra). Egyes esetekben a donor molekula lehet.

Ebben az esetben a molekula egy atomja adhat az elektronok párját, ami a Lewis bázis lenne, míg az akceptor kapacitású molekula a Lewis-sav (Coordinate Covalent Bond, S.F.)..

A koordinációs összeköttetés jellemzői hasonlóak egy egyszerű kovalens kötéshez. Az ilyen típusú kötéssel rendelkező vegyületek általában alacsony olvadási és forráspontúak, és az atomok között nem létezik coulombikus kölcsönhatás (szemben az ionos kötéssel), és a vegyületek vízben nagyon jól oldódnak (Atkins, 2017)..

Néhány példa az összehangolt kovalens kötésekre

A koordinációs kötés leggyakoribb példája az ammónium-ion, amelyet egy ammónia molekula és egy savból származó proton kombinációja képez..

Az ammóniában a nitrogénatomnak az egyénnyi elektronja van az oktett befejezése után. Adja meg ezt a magányos párot a hidrogénionhoz, így a nitrogénatom donor lesz. A hidrogénatom az akceptor lesz (Schiller, S.F.).

A dative kötés egy másik általános példája a hidroniumion képződése. Az ammóniumionhoz hasonlóan a vízmolekula szabad elektronpárja is a donor a protonhoz, amely az akceptor (2. ábra).

Figyelembe kell azonban venni, hogy a koordinációs kapcsolat megállapítása után minden oxigénhez kötött hidrogén pontosan megegyezik. Ha egy hidrogénion ismét megszakad, nincs különbség a hidrogén felszabadulása között.

A kovalens koordináta-kötés kialakulását szemléltető Lewis-bázis savas reakció kiváló példája a bór-trifluorid-adduktum ammóniával való képződése..

A bór-trifluorid olyan vegyület, amely nem rendelkezik nemesgázszerkezettel a bóratom körül. A bórnak csak 3 pár elektronja van a valens héjában, így azt mondják, hogy a BF3 elektronokban hiányos..

Az ammónium-nitrogén nem osztott elektronpárja ezt a hiányt leküzdheti, és egy olyan vegyület képződik, amely koordinációs kötést tartalmaz..

Ezt a nitrogén elektronpárot a bór üres p orbitálisához adják. Itt az ammónia Lewis alapja és a BF3 Lewis sav.

Koordinációs kémia

Van egy szervetlen kémiai ág, amely kizárólag az átmeneti fémeket képező vegyületek tanulmányozására szolgál. Ezek a fémek más atomokhoz vagy molekulákhoz kötődnek a koordinációs kötéseken keresztül a komplex molekulák kialakításához.

Ezeket a molekulákat koordinációs vegyületekként ismerik, és az azokat tanulmányozó tudományokat koordinációs kémianak nevezik.

Ebben az esetben a fémhez kapcsolt anyag, amely az elektron donor, ligandumként ismert, és általában a koordinációs vegyületek komplexekként ismertek..

A koordinációs vegyületek közé tartoznak az olyan anyagok, mint a B12-vitamin, a hemoglobin és a klorofill, a festékek és pigmentek, valamint a szerves anyagok előállításához használt katalizátorok (Jack Halpern, 2014).

Egy komplex ion például a kobalt komplex [Co (NH₂CH₂CH₂NH₂) 2ClNH₃]²⁺  amely diklór-amino-etilén-diamin-kobalt (IV).

A koordinációs kémia Alfred Werner, egy svájci kémikus munkájából származik, aki különböző kobalt (III) klorid és ammónia vegyületeket vizsgált. A sósav hozzáadása után Werner megállapította, hogy az ammóniát nem lehet teljesen megszüntetni. Ezután azt javasolta, hogy az ammóniát szorosabban kötjék a központi kobaltionhoz.

Ha azonban vizes ezüst-nitrátot adagolunk, az egyik képződött termék szilárd ezüst-klorid. A képződött ezüst-klorid mennyisége a kobalt (III) -kloridhoz kötött ammónia-molekulák számához kapcsolódik.

Például amikor ezüst-nitrátot adunk a CoCl-hoz₃ · 6NH₃, a három klorid ezüst-klorid lett.

Ha azonban ezüst-nitrátot adunk a CoCl-hoz₃ · 5NH₃, a 3 kloridból csak 2 képzett ezüst-kloridot. Amikor CoCl-t kezeltünk₃.4NH₃  ezüst-nitráttal, a három klorid egyikével kicsapódott ezüst-klorid.

A kapott megfigyelések komplex vagy koordinációs vegyületek képződését javasolják. A belső koordináció területén, amelyet egyes szövegekben is említenek az első szférának, a ligandumok közvetlenül kapcsolódnak a központi fémhez.

A külső koordinációs területen, amelyet néha második gömbnek is neveznek, más ionok kötődnek a komplex ionhoz. Werner 1913-ban a Nobel-díjat kapta koordinációs elmélete miatt (Bevezetés a Koordinációs Kémia, 2017).

Ez a koordinációs elmélet az átmeneti fémeknek kétféle valenciája van: az első oxidáció, amelyet a fém oxidációs száma határoz meg, és a másik értéket, a koordinációs számot..

Az oxidációs szám azt jelzi, hogy hány kovalens kötés alakulhat ki a fémben (pl. Vas (II) FeO-t termel), és a koordinációs szám azt jelzi, hogy hány koordinációs kötés alakulhat ki a komplexben (pl. A vas és a 4. koordináta szám [FeCl₄]^- és [FeCl₄]^2-) (Koordinációs vegyületek, 2017).

A kobalt esetében 6-os koordinációs száma van. Ezért Werner kísérletei során az ezüst-nitrát hozzáadásakor mindig kapták az ezüst-klorid mennyiségét, amely hexacoordinált kobaltot hagyna..

Az ilyen típusú vegyület koordinációs kapcsolatai jellegzetessége, hogy színeznek.

Valójában felelősek a fém (vörös vas, kék kobalt stb.) Jellegzetes színezéséért, és fontosak a spektrofotometriás abszorpció és az atom emissziós vizsgálatokhoz (Skodje, S.F.)..

referenciák

1. Atkins, P. W. (2017. január 23.). Kémiai kötés. A britannica.com-ból visszanyert.
2. Clark, J. (2012, szeptember). KÖZVETLEN (DATÍV COVALENT) BONDING. A kemguide.co.uk-ból származik.
3. Koordinálja a kovalens kötést. (S. F.). A kémia .tutorvista.
4. Koordinációs vegyületek. (2017. április 20.). Visszanyert dechem.libretexts.org.
5. Bevezetés a koordinációba. (2017. április 20.). A kem.libretexts.org-ból származik.
6. Jack Halpern, G. B. (2014, január 6). Koordinációs vegyület. A britannica.com-ból visszanyert.
7. Schiller, M. (S.F.). Koordináta kovalens kötés. A easychem.com webhelyről helyreállították.
8. Skodje, K. (S.F.). Koordináta kovalens kötés: meghatározás és példák. Letöltve a study.com webhelyről.