Hvad er en koordineret kovalent link? (med eksempler)

en koordineret kovalent binding eller koordinationsforbindelse eren type binding, hvori et af de vedhæftede atomer forsyner alle de delte elektroner.

I en simpel kovalent binding forsyner hvert atom en elektron til bindingen. På den anden side kaldes de atomer, der donerer elektronen til dannelse af en binding, i et koordineringsbinding donoratomet, mens det atom, der accepterer parret af elektroner, bliver kaldt acceptoratomet (Clark, 2012).

En koordinationsbinding er repræsenteret af en pil, der starter fra donoratomer og slutter ved acceptoratomet (figur 1). I nogle tilfælde kan donoren være et molekyle.

I dette tilfælde kan et atom i molekylet donere parret af elektroner, hvilket ville være Lewis-basen, mens molekylet med acceptorkapaciteten ville være Lewis-syren (Koordinatkovalent Bond, S.F.).

En koordinationsforbindelse har egenskaber, der ligner den for en simpel kovalent binding. Forbindelser, der besidder en sådan forbindelse har som regel lavt smeltepunkt og kogning med en ikke-eksisterende Coulomb vekselvirkning mellem atomerne (i modsætning ionbindingen), og forbindelserne er meget opløselige i vand (Atkins, 2017).

Nogle eksempler på koordinerede kovalente bindinger

Det mest almindelige eksempel på en koordinationsbinding er ammoniumionen, som dannes ved kombinationen af ​​et ammoniakmolekyle og en proton fra en syre.

I ammoniak har nitrogenatomet et ensartet par elektroner efter færdiggørelse af dets oktet. Donér dette ensomme par til hydrogenionen, så nitrogenatomet bliver en donor. Hydrogenatomet bliver acceptor (Schiller, S.F.).

Et andet almindeligt eksempel på dativinkling er dannelsen af ​​hydroniumionen. Som med ammoniumionen tjener det frie elektronpar af vandmolekylet som en donor til protonen, som er acceptoren (figur 2).

Det må imidlertid tages i betragtning, at når koordineringsforbindelsen er etableret, er alle hydrogener bundet til oxygen nøjagtigt ens. Når en hydrogenion brydes igen, er der ingen forskelsbehandling mellem hvilket hydrogen der frigives.

Et glimrende eksempel på en Lewis-basisk syreaktion, som illustrerer dannelsen af ​​en kovalent koordinatbinding, er dannelsen af ​​bortrifluoridadduktet med ammoniak.

Bortrifluorid er en forbindelse, der ikke har en ædelgasstruktur omkring boratomet. Bor har kun 3 par elektroner i sin valensskal, så det siges at BF3 er mangelfuld i elektroner.

Det udelte elektronpar af ammoniak nitrogen kan anvendes til at overvinde denne mangel, og der dannes en forbindelse, der involverer en koordinationsbinding.

Dette elektronpar nitrogen er doneret til det tomme p-kredsløb af bor. Her er ammoniakken basen af ​​Lewis, og BF3 er syren af ​​Lewis.

Koordineringskemi

Der er en gren af ​​uorganisk kemi udelukkende dedikeret til undersøgelsen af ​​forbindelser, der danner overgangsmetaller. Disse metaller binder til andre atomer eller molekyler gennem koordinationsbindinger til dannelse af komplekse molekyler.

Disse molekyler er kendt som koordinationsforbindelser, og den videnskab, der studerer dem, hedder koordineringskemi.

I dette tilfælde er stoffet, der er fæstnet til metallet, hvilket ville være elektrondonor, kendt som en ligand, og almindeligvis er koordinationsforbindelserne kendt som komplekser..

Koordineringsforbindelser omfatter stoffer som vitamin B12, hæmoglobin og chlorophyll, farvestoffer og pigmenter og katalysatorer anvendt til fremstilling af organiske stoffer (Jack Halpern, 2014).

Et eksempel på en kompleks ion ville være koboltkomplekset [Co (NH₂CH₂CH₂NH₂) 2ClNH₃]²⁺  som ville være dichloraminethylendiamincobalt (IV).

Koordineringskemien stammer fra arbejdet hos Alfred Werner, en schweizisk kemiker, der undersøgte forskellige forbindelser af cobalt (III) chlorid og ammoniak. Efter tilsætning af saltsyre observerede Werner, at ammoniak ikke kunne elimineres fuldstændigt. Dernæst foreslog han, at ammoniak skulle være mere tæt bundet til den centrale koboltion.

Når der imidlertid tilsættes vandigt sølvnitrat, var et af de dannede produkter fast sølvchlorid. Mængden af ​​dannet sølvchlorid var relateret til antallet af ammoniakmolekyler bundet til cobalt (III) chlorid.

For eksempel, hvor sølvnitrat blev tilsat til CoCl₃ · 6NH₃, de tre chlorider blev sølvchlorid.

Men da sølvnitrat blev tilsat til CoCl₃ · 5NH₃, kun 2 af de 3 chlorider dannede sølvchlorid. Når CoCl blev behandlet₃.4NH₃  med sølvnitrat udfældes et af de tre chlorider som sølvchlorid.

De resulterende observationer foreslog dannelsen af ​​komplekse eller koordinerende forbindelser. På området intern koordinering, som også omtales i nogle tekster som den første sfære, er liganderne direkte forbundet med det centrale metal.

I den ydre kugle af koordination, der undertiden kaldes den anden kugle, er andre ioner bundet til den komplekse ion. Werner blev tildelt Nobelprisen i 1913 for sin teori om koordinering (Introduktion til Koordineringskemi, 2017).

Denne koordineringsteori gør overgangsmetaller med to typer valens: den første valens, bestemt ved oxidationsnummeret af metallet og den anden valens kaldes koordinationsnummer.

Oxideringsnummeret fortæller, hvor mange kovalente bindinger der kan dannes i metalet (fx jern (II) producerer FeO), og koordinationsnummeret fortæller, hvor mange koordinationsbindinger der kan dannes i komplekset (fx jern med koordinationsnummer 4 producerer [FeCl₄]^- og [FeCl₄]^2-) (Koordineringsforbindelser, 2017).

I tilfælde af cobalt, dette har koordinationstal 6. Dette er grunden i forsøgene Werner, når tilsætning sølvnitrat, forudsat mængden af ​​sølvchlorid for at efterlade et hexacoordinated cobalt opnåedes.

Koordinationsforbindelserne af denne type forbindelse har karakteristika for at være farvet.

Faktisk er de ansvarlige for den typiske farvning, der er forbundet med et metal (rødt jern, blå kobolt osv.) Og er vigtige for spektrofotometrisk absorption og atomemissionstest (Skodje, S.F.).

referencer

1. Atkins, P. W. (2017, 23. januar). Kemisk binding. Gendannet fra britannica.com.
2. Clark, J. (2012, september). CO-ORDINATE (DATIV COVALENT) BONDING. Hentet fra chemguide.co.uk.
3. Koordinere kovalent binding. (S.F.). Genoprettet fra chemistry.tutorvista.
4. Koordineringsforbindelser. (2017, april 20). Gendannet dechem.libretexts.org.
5. Introduktion til Koordineringskemi. (2017, april 20). Hentet fra chem.libretexts.org.
6. Jack Halpern, G. B. (2014, 6 januar). Koordineringsforbindelse. Gendannet fra britannica.com.
7. Schiller, M. (S.F.). Koordinere kovalent binding. Genoprettet fra easychem.com.
8. Skodje, K. (S.F.). Koordinere kovalent binding: Definition og eksempler. Hentet fra study.com.