元素の原子番号は、原子内の電子または陽子の総数として定義されます。実効原子番号は、金属の周りの電子の総数 (それ自身の電子 + 配位子によって供与された電子) として定義されます。 EANまたはZeffと略され、配位化学における実効原子番号規則の重要性は比類のないものです。 Nevil V. Sidgwick が作成したため、Sidgwick ルールとも呼ばれます。彼は、配位化合物中の金属は、それ自身の電子と配位子電子のおかげで、18 個の電子を持っていると結論付けました.
有効なアトミック 数規則の重要性
有効原子番号とは、本質的に、金属が有効に持つ電子の総数を意味します。配位化合物中の金属は、それ自身の電子と、配位子によって供与された電子を持っています。実効原子番号は、原子の実効核電荷に関連付けられています。
[Ni(CO)4] で、Sidgwick はニッケルが希ガスと同じ数の電子を持っていることを観察しました。このような 18 電子化合物に関連する安定性は非常に高く、不活性ガスの安定性と同様であるため、「不活性ガス則」とも呼ばれます。ニッケルの原子核には 28 個の陽子があります。ただし、内殻電子によるスクリーニングにより、電子は 28 個の陽子の静電力を経験せず、少数の陽子を経験します。
実効原子番号の規則では、化合物が 18 個の価電子、または 36、54、または希ガス配置に等しい電子を持つ場合、化合物は熱力学的に安定であると述べています。したがって、この規則は複合体の安定性に関する情報を提供します。
実効原子番号規則:
有効原子番号 =金属の原子番号 + (配位子の数 x 各配位子によって供与される電子) – 金属の正電荷。
したがって、この化合物の実効原子番号は 36 であり、これはクリプトン (36) の原子番号と同じです。
EAN ルールに関連する重要な概念
実効原子番号を計算するには、金属の原子番号を知る必要があります。 1 つの配位子からどれだけの電子が供与されるかを知る必要があります。
最も一般的に見られる配位子によって供与される電子は次のとおりです:
金属への陰イオン配位子の供与は、配位子の電荷に相当します。たとえば、すべてのハロゲン化物の寄与は 1 と見なされ、これはそれらの電荷に等しくなります。
中性配位子の金属への供与は 2 に相当します。
18電子則と実効原子番号則の違い
2 つの規則は同じ意味で使用されますが、両者には明確な違いがあります。 18 電子則では、化合物が安定であるためには、原子価殻に 18 個の電子が必要であると述べています。ただし、有効原子番号の規則によれば、金属はその周期 (36、54、または 86) に希ガスの電子と等しい電子の総数を持つ必要があります。価電子に関する 18 電子ルールとは対照的に、これは電子の総数に関するものです。
[Fe(CO)5] の例を見てみましょう
18 電子の法則に従って、次の式を使用して計算する必要があります:
金属の価電子 + 配位子による寄与 – 配位圏の正電荷 + 配位圏の負電荷
したがって、[Fe(CO)5] の場合、8 + 5×2 =18 になります。8 は鉄の価電子の数です。
結論
効果的な原子番号規則の重要性は、複合体の安定性に関する貴重な情報を提供することです。すべての化合物は、その周期の希ガスの原子番号と等しい実効原子番号を持ちたいと考えられています。化合物が最も安定している時です。それを計算するには、金属の原子番号、配位子の寄与、および金属中心の電荷を知る必要があります。陰イオン配位子の寄与はそれらの電荷に等しく、中性配位子の場合は 2 です。複数の触覚性を示す配位子の場合、一度に金属に結合する配位子原子の数によって異なります。
