Vad är en samordnad kovalent länk? (med exempel)

en koordinerad kovalent bindning eller samordningslänk ären typ av bindning i vilken en av de bifogade atomer förser alla delade elektroner.

I en enkel kovalent bindning tillför varje atom en elektron till bindningen. Å andra sidan måste det vara en koordinationsbindning, de atomer som donerar elektron att bilda en bindning kallas donatoratom, såsom atomen accepterar elektronpar att ansluta kallas acceptor atom (Clark, 2012).

Ett koordineringsband representeras av en pil som startar från donatoratomerna och slutar vid acceptoratomen (Figur 1). I vissa fall kan givaren vara en molekyl.

I detta fall kan en atom i molekylen donera elektronpar, vilket skulle vara Lewis-basen molekylen medan acceptorn förmågan skulle vara den Lewis-syra (koordinerande kovalent bindning, S.F.).

En koordinationslänk har egenskaper som liknar den för en enkel kovalent länk. Föreningar som har en sådan länk har vanligen låg smält och kokning med en obefintlig Coulombic växelverkan mellan atomerna (till skillnad från den joniska bindningen) och föreningarna är mycket lösliga i vatten (Atkins, 2017).

Några exempel på samordnade kovalenta bindningar

Det vanligaste exemplet på ett koordineringsband är ammoniumjonen, som bildas genom kombinationen av en ammoniakmolekyl och en proton från en syra.

I ammoniak har kväveatomen ett lone par elektroner efter fullbordandet av dess oktett. Donera detta ensamma par till vätejonen, så kväveatomen blir en givare. Väteatomen blir acceptorn (Schiller, S.F.).

Ett annat vanligt exempel på dativänkning är bildandet av hydronjonjonen. Som med ammoniumjonen tjänar det fria elektronparet i vattenmolekylen som en givare till protonen som är acceptorn (figur 2).

Det måste emellertid beaktas att när samordningslänken har etablerats är alla väte som är bundna till syre exakt likvärdiga. När en vätejon bryts igen är det ingen diskriminering mellan vilket väte som släpps ut.

Ett utmärkt exempel på en Lewis-baserad syreaktion, som illustrerar bildningen av en kovalent koordinatbindning, är bildningsreaktionen av bortrifluoridaddukten med ammoniak.

Bortrifluorid är en förening som inte har en ädelgasstruktur runt boratom. Bor har bara 3 par elektroner i sitt valensskal, så det sägs att BF3 är bristfällig i elektroner.

Det odelade elektronparet ammoniak kväve kan användas för att övervinna den bristen och en förening bildas som involverar en koordineringsbindning.

Det elektronparet kväve doneras till den tomma p-biten av bor. Här är ammoniaken basen av Lewis och BF3 är syran av Lewis.

Koordineringskemi

Det finns en gren av oorganisk kemi som uteslutande är avsedd för studier av föreningar som bildar övergångsmetaller. Dessa metaller binder till andra atomer eller molekyler genom koordinationsbindningar för att bilda komplexa molekyler.

Dessa molekyler är kända som samordningsföreningar och den vetenskap som studerar dem kallas koordineringskemi.

I detta fall är substansen som är fäst vid metallen, vilken skulle vara elektrondonor, känd som en ligand och vanligen är koordinationsföreningarna kända som komplex..

Koordineringsföreningar innefattar ämnen som vitamin B12, hemoglobin och klorofyll, färgämnen och pigment och katalysatorer som används vid framställning av organiska ämnen (Jack Halpern, 2014).

Ett exempel på en komplexjon skulle vara koboltkomplexet [Co (NH₂CH₂CH₂NH₂) 2ClNH₃]²⁺  vilket skulle vara dikloraminetylendiamin kobolt (IV).

Koordineringskemin härrörde från Alfred Werners arbete, en schweizisk kemist som undersökte olika föreningar av kobolt (III) klorid och ammoniak. Efter tillsats av saltsyra såg Werner att ammoniak inte kunde elimineras fullständigt. Därefter föreslog han att ammoniak skulle vara mer tätt bunden till den centrala koboltjonen.

När emellertid vattenhaltigt silvernitrat tillsattes var en av de bildade produkterna fast silverklorid. Mängden silverklorid som bildades var relaterad till antalet ammoniakmolekyler bundna till kobolt (III) klorid.

Till exempel när silvernitrat sattes till CoCl₃ · 6NH₃, de tre kloriderna blev silverklorid.

När emellertid silvernitrat sattes till CoCl₃ · 5NH₃, endast 2 av de 3 klorider bildade silverkloriden. När CoCl behandlades₃.4NH₃  med silvernitrat utfälldes en av de tre kloriderna som silverklorid.

De resulterande observationerna föreslog bildandet av komplexa eller samordningsföreningar. Inom interna samordningssyfte, som också hänvisas till i vissa texter som den första sfären, är liganderna direkt kopplade till den centrala metallen.

I den yttre sfären av samordning, som ibland kallas den andra sfären, är andra joner bundna till den komplexa jonen. Werner tilldelades Nobelpriset 1913 för sin teori om samordning (Introduktion till Koordineringskemi, 2017).

Denna koordineringsteori gör att övergångsmetaller har två typer av valens: den första valensen bestäms av metallets oxidationsnummer och den andra valensen kallas koordinationsnummer.

Oxidationstalet anger hur många kovalenta bindningar kan bildas i metall (såsom järn (II) alstrar FeO) och koordinationstalet anger hur många koordinationsbindningar kan bildas i den komplexa (järn exempel med koordinationstalet fyra producerar [FeCla₄]^- och [FeCl₄]^2-) (Samordningsföreningar, 2017).

När det gäller kobolt har den koordinationsnummer 6. Det är därför som Werners försök, när man tillsätter silvernitrat, alltid erhålles mängden silverklorid som skulle lämna en hexakoordinerad kobolt..

Samordningsförbindelserna av denna typ av förening har karaktäristiken att vara färgad.

Faktum är att de är ansvariga för den typiska färgen som är förknippad med en metall (röd järn, blå kobolt etc) och är viktiga för spektrofotometrisk absorption och atomutsläppstester (Skodje, S.F.).

referenser

1. Atkins, P. W. (2017, 23 januari). Kemisk bindning. Återställd från britannica.com.
2. Clark, J. (2012, september). CO-ORDINATE (DATIV COVALENT) BONDING. Hämtad från chemguide.co.uk.
3. Koordinera kovalent bindning. (S.F.). Återställd från chemistry.tutorvista.
4. Koordineringsföreningar. (2017, 20 april). Återställde dechem.libretexts.org.
5. Introduktion till Koordineringskemi. (2017, 20 april). Hämtad från chem.libretexts.org.
6. Jack Halpern, G. B. (2014, 6 januari). Samordningsförening. Återställd från britannica.com.
7. Schiller, M. (S.F.). Koordinera kovalent bindning. Återställd från easychem.com.
8. Skodje, K. (S.F.). Koordinera kovalent bindning: Definition och exempel. Hämtad från study.com.