Kaj je koordinirana kovalentna povezava? (s primeri)



A koordinirana kovalentna vez ali koordinacija jevrsta vezi, v kateri eden od priloženih atomov oskrbuje vse deljene elektrone.

V preprosti kovalentni vezi vsak atom dobavlja elektron v vez. Po drugi strani pa se v koordinacijski vezi atomi, ki dajo elektron v vez, imenujejo donorni atom, medtem ko atom, ki sprejema par elektronov, da se pridruži, imenujemo akceptorski atom (Clark, 2012)..

Koordinacijska vez je predstavljena s puščico, ki se začne z donorskimi atomi in se konča pri akceptorju (slika 1). V nekaterih primerih je lahko darovalec molekula.

V tem primeru lahko atom v molekuli podari par elektronov, ki bi bili Lewisova baza, medtem ko bi bila molekula s kapaciteto akceptorja Lewisova kislina (koordinatni kovalentni vez, S.F.).

Koordinacijska povezava ima lastnosti, podobne značilnostim preproste kovalentne povezave. Spojine, ki imajo to vrsto vezave, imajo običajno nizka talilna in vrelišča, z neobstoječim kulomskim medsebojnim delovanjem atomov (v nasprotju z ionsko vezjo) in so spojine zelo topne v vodi (Atkins, 2017)..

Nekaj ​​primerov koordiniranih kovalentnih vezi

Najpogostejši primer koordinacijske vezi je amonijev ion, ki nastane s kombinacijo molekule amoniaka in protonov iz kisline..

V amonijaku ima atom dušika po osamljenem paru en sam par elektronov. Dajte ta solitarni par vodikovemu ionu, tako da atom dušika postane donor. Vodikov atom postane akceptor (Schiller, S.F.).

Drug skupen primer dativne povezave je tvorba hidronijevih ionov. Kot pri amonijevem ionu služi prosti elektronski par molekule vode kot donor protonu, ki je akceptor (slika 2)..

Vendar je treba upoštevati, da so po vzpostavitvi koordinacijske povezave vsi vodiki, vezani na kisik, popolnoma enakovredni. Ko se vodikov ion ponovno zlomi, ni diskriminacije med katerim se sprosti vodik.

Odličen primer Lewisove bazične kislinske reakcije, ki ponazarja tvorbo kovalentne koordinatne vezi, je reakcija tvorbe adukta bor trifluorida z amoniakom.

Borov trifluorid je spojina, ki nima strukture plemenitih plinov okoli atoma bora. V svoji valenčni lupini ima bor samo 3 pare elektronov, zato je rečeno, da je v BF3 pomanjkanje elektronov.

Neprekinjeni elektronski par dušika amoniaka se lahko uporabi za premagovanje te pomanjkljivosti in nastane spojina, ki vključuje koordinacijsko vez..

Ta elektronski par dušika je podarjen prazni p orbitali bora. Tu je amonijak osnova Lewisa, BF3 pa Lewisova kislina.

Usklajevalna kemija

Obstaja veja anorganske kemije, ki je namenjena izključno proučevanju spojin, ki tvorijo prehodne kovine. Te kovine se vežejo na druge atome ali molekule preko koordinacijskih vezi, da tvorijo kompleksne molekule.

Te molekule so znane kot koordinacijske spojine in znanost, ki jih proučuje, se imenuje koordinacijska kemija.

V tem primeru je snov, ki je pritrjena na kovino, ki bi bila donor elektrona, znana kot ligand in običajno so koordinacijske spojine znane kot kompleksi..

Koordinacijske spojine vključujejo snovi, kot so vitamin B12, hemoglobin in klorofil, barve in pigmenti ter katalizatorji, ki se uporabljajo pri pripravi organskih snovi (Jack Halpern, 2014)..

Primer kompleksnega iona bi bil kobaltov kompleks [Co (NH2CH2CH2NH22ClNH3]2+  ki bi bil dikloroaminetilen diamin kobalt (IV).

Usklajevalna kemija je nastala iz dela švicarskega kemičarja Alfreda Wernerja, ki je pregledal različne spojine kobaltov (III) klorida in amoniaka. Po dodatku klorovodikove kisline je Werner opazil, da amoniaka ni mogoče popolnoma odstraniti. Nato je predlagal, da mora biti amoniak tesneje vezan na osrednji kobaltni ion.

Vendar, ko smo dodali vodni srebrov nitrat, je bil eden od tvorjenih produktov trden srebrov klorid. Količina nastalega srebrovega klorida je bila povezana s številom molekul amoniaka, vezanih na kobaltov (III) klorid.

Na primer, ko smo dodali srebrov nitrat k CoCl3 · 6NH3, trije kloridi so postali srebrov klorid.

Vendar, ko je bil srebrov nitrat dodan CoCl3 · 5NH3, samo 2 od 3 kloridov sta tvorila srebrov klorid. Ko je bil CoCl obdelan3.4NH3  s srebrovim nitratom, eden od treh kloridov se obori kot srebrov klorid.

Nastala opazovanja so predlagala tvorbo kompleksnih ali koordinacijskih spojin. Na področju notranje koordinacije, ki je v nekaterih besedilih omenjena tudi kot prva sfera, so ligandi neposredno povezani s centralno kovino.

V zunanji sferi koordinacije, ki se včasih imenuje druga krogla, so drugi ioni vezani na kompleksni ion. Werner je leta 1913 prejel Nobelovo nagrado za svojo teorijo koordinacije (Uvod v koordinacijsko kemijo, 2017)..

Ta koordinacijska teorija omogoča, da imajo prehodne kovine dve vrsti valenc: prvo valenco, določeno z oksidacijskim številom kovine in drugo valenco, imenovano koordinacijsko številko..

Oksidacijsko število pove, koliko kovalentnih vezi se lahko tvori v kovini (npr. Železo (II) proizvaja FeO) in koordinacijska številka pove, koliko koordinacijskih vezi se lahko tvori v kompleksu (npr. Železo s koordinacijsko številko 4 proizvede [FeCl])4]- in [FeCl4]2-) (Usklajevalne spojine, 2017).

V primeru kobalta ima koordinacijsko številko 6. Zato je bila pri Wernerjevih poskusih pri dodajanju srebrovega nitrata vedno pridobljena količina srebrovega klorida, ki bi pustila heksakoordinirani kobalt..

Koordinacijske povezave te vrste spojin so značilne za barvanje.

Pravzaprav so odgovorni za značilno barvanje, povezano s kovino (rdeče železo, modri kobalt itd.) In so pomembni za testiranje spektrofotometrične absorpcije in atomskih emisij (Skodje, S.F.).

Reference

  1. Atkins, P. W. (2017, 23. januar). Kemična vezava. Izterjal iz britannica.com.
  2. Clark, J. (2012, september). KODIRANJE (DATIVNA KOVALENTA). Vzpostavljeno iz chemguide.co.uk.
  3. Uskladite kovalentno vez. (S.F.). Izterjal iz kemije.tutorvista.
  4. Usklajevalne spojine. (2017, 20. april). Obnovljeno dechem.libretexts.org.
  5. Uvod v koordinacijsko kemijo. (2017, 20. april). Vzpostavljeno iz chem.libretexts.org.
  6. Jack Halpern, G. B. (2014, 6. januar). Koordinacijska spojina. Izterjal iz britannica.com.
  7. Schiller, M. (S.F.). Uskladite kovalentno lepljenje. Izterjano iz easychem.com.
  8. Skodje, K. (S.F.). Koordinatna kovalentna vez: Definicija in primeri. Vzpostavljeno iz študije.com.