調整球

配位化合物は、配位結合または配位結合を介して配位子に囲まれた中央の金属原子を持っています。主な金属はルイス酸として機能し、ルイス塩基として機能する配位子から電子を受け取ります。 Alfred Werner は、配位化合物に関する彼の見解を最初に示しました。これらの化合物は、結晶格子、溶液または溶融状態でそのアイデンティティを保持します。

[Ni(NH3)6]2+ は、ニッケルが中心金属原子として機能し、アンモニアが配位子として機能するよく知られた例です。多くの金属含有化合物、特に遷移金属 (チタンなどの周期表の d ブロックの元素) を含む化合物は、配位錯体です。

コーディネーション スフィアとは

角括弧で囲まれた中央の金属イオンと配位子は、配位圏として知られています。調整圏は、単一の構成単位を表します。

イオン化種は角括弧の外側に配置されます。配位圏は、金属イオンとその配位配位子であり、金属イオンの周囲に存在しますが、配位していない対イオンは存在しません。

配位圏は、配位子に囲まれた中心原子を持つ配位化合物の成分の集まりとして知られています。次に、この中心原子は、化合物に存在する正味の電荷とともに与えられます。

• Alfred Werner、スイスの化学者、塩化コバルト(III)とアンモニアの金属と分子を含む化合物を研究
• アルフレッド ヴェルナーの業績は、配位化学に有益な貢献をしています。
• Werner がアンモニアに塩酸を加えたとき、Werner はアンモニアを完全に除去できないことに気付きました。彼はその後、アンモニアが中央のコバルト イオンにより強く結合しなければならないという声明を提案しました。

調整球の種類

協調圏には次の 2 種類があります。

最初の調整範囲:

最初の配位圏は、配位子が錯体化合物の中心金属原子に直接結合している分子のグループを指します。

第 2 の調整範囲:

2 番目の配位圏は、さまざまな方法で 1 番目の配位圏に結合する分子とイオンで構成されます。

金属イオンが 2 番目の配位圏から離れている場合、溶媒分子はバルク溶媒のように振る舞います。金属イオンには、1 番目と 2 番目の 2 つの同心球があります。

• 第 2 の配位圏と第 1 の配位圏を比較すると、第 1 の配位圏は、第 2 の配位圏と比較して、金属錯体の反応性と化学的性質により直接的な影響を与えることがわかります。
• 第 1 の配位圏と第 2 の配位圏が相互作用するとき、通常はそれらの間に水素結合が関与します。
• 第 2 配位圏は、金属ベースの酵素変換において重要な役割を果たします。

調整球体の例

ウェルナー理論の主な仮定

私たちの地球上に存在するすべての金属原子は、その一次価数と二次価数の両方を満たす傾向があります。一次原子価は負イオンによって満たされ、二次原子価は配位子によって満たされます。配位子は、負イオン、正イオン、または中性分子の場合があります。

一次原子価

破線は、イオン化可能な一次原子価の複合体の電荷の酸化状態を表します。

二次原子価

二次原子価はイオン化されず、実線で示されます。分子の形状や形状を決定します。

一次原子価は方向性がなく、二次原子価は方向性があります。

セントラル アトム

配位エンティティ内の一定数の中性分子またはイオンに結合した原子またはイオンは、中心原子または中心イオンです。

リガンド

配位子は、配位エンティティの中心原子またはイオンに結合した中性分子またはイオンです。

リガンドは通常、ドナーです。ただし、分子軌道または空の d 軌道での pi 結合は、pi 酸配位子および pi ベース金属としても知られ、配位子が金属から電子を吸収することを可能にします。

ホモレプティック複合体とヘテロレプティック複合体は、2 種類の複合体です。

• 同じタイプの配位子に囲まれた金属はホモレプティックと見なされます
• 2 種類以上の配位子に囲まれた金属はヘテロレプティックと見なされます。

単座配位子

単座配位子には、アンモニア (NH3)、カルボニル (CO)、ホスフィン (PH3) などのドナー サイトが 1 つしかありません。

二座配位子

リガンドには 2 つのドナー サイトがあります。シュウ酸 (C2O4)2- が良い例です。

多座配位子

多座配位子には 2 つ以上のドナー原子があります。 EDTA (エチレンジアミンテトラアセテート) は六座配位子の例です。

結論

配位化合物の錯体イオンには、中心の金属原子/イオンとそれに結合した配位子が含まれます。それらは、まとめて調整圏と呼ばれる調整エンティティを囲み、通常は角括弧で囲まれます。

括弧の外側に書かれているその他のイオン化可能なイオンは、対イオンと呼​​ばれます。たとえば、配位化合物 K4[Fe(CN)6]4 は配位圏と呼ばれます。