Vad är en koordinat kovalent bindning? (med exempel)

2064
Simon Doyle
Vad är en koordinat kovalent bindning? (med exempel)

koordinera kovalent bindning eller samordningslänk ären typ av bindning där en av de anslutna atomerna levererar alla delade elektroner.

I en enkel kovalent bindning levererar varje atom en elektron till bindningen. Å andra sidan, i en koordinationsbindning kallas atomerna som donerar elektronen för att bilda en bindning donatoratomen, medan den atom som accepterar det elektronpar som ska anslutas kallas acceptoratom (Clark, 2012)..

Figur 1: Representation av en koordinationsbindning mellan givaratomen (N) och acceptorn (H).

En koordinationsbindning representeras av en pil som börjar från givaratomerna och slutar vid acceptoratomen (figur 1). I vissa fall kan givaren vara en molekyl.

I detta fall kan en atom i molekylen donera elektronparet, vilket skulle vara Lewis-basen medan molekylen med acceptorkapacitet skulle vara Lewis-syran (Coordinate Covalent Bond, S.F.).

En koordinationsbindning har egenskaper som liknar en enkel kovalent bindning. Föreningar som har denna typ av bindning har i allmänhet låg smältpunkt och kokpunkt, med en obefintlig coulombisk interaktion mellan atomerna (till skillnad från jonbindningen) och föreningarna är mycket lösliga i vatten (Atkins, 2017).

Några exempel på koordinata kovalenta bindningar

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

I ammoniak har kväveatomen ett ensamt elektronpar efter att ha fullbordat sin oktett. Donera detta ensamma par till vätejonen, så blir kväveatomen en givare. Väteatomen blir acceptor (Schiller, S.F.).

Figur 2: representation av koordinationsbindningen för hydroniumjonen.

Ett annat vanligt exempel på en dativbindning är bildandet av hydroniumjonen. Som med ammoniumjonen tjänar vattenmolekylens fria elektronpar som en givare till protonen som är acceptorn (figur 2)..

Det bör emellertid noteras att när koordinationsbindningen har fastställts är alla väten som är fästa till syre exakt ekvivalenta. När en vätejon bryts ner igen, finns det ingen diskriminering mellan vilken av vätena som frigörs.

Ett utmärkt exempel på en Lewis-syrabasreaktion, som illustrerar bildandet av en samordnad kovalent bindning, är bildningsreaktionen av bortrifluoridaddukten med ammoniak..

Bortrifluorid är en förening som inte har en ädelgasstruktur runt boratomen. Bor har bara 3 par elektroner i sitt valensskal så BF3 sägs vara elektronbrist.

Det odelade elektronparet av ammoniakkväve kan användas för att övervinna denna brist, och en förening bildas som involverar en koordinationsbindning..

Figur 3: addukt mellan bortrifluoridmolekyl och ammoniak.

Det elektronparet från kväve doneras till borens tomma p-orbital. Här är ammoniak Lewis-basen och BF3 är Lewis-syran.

Koordineringskemi

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

Dessa molekyler kallas koordinationsföreningar och vetenskapen som studerar dem kallas koordinationskemi..

I detta fall är substansen bunden till metallen, som skulle vara elektrondonator, känd som en ligand och koordinationsföreningar är allmänt kända som komplex..

Koordineringsföreningar inkluderar 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 komplex jon skulle vara koboltkomplexet [Co (NHtvåCHtvåCHtvåNHtvå2ClNH3]två+  vad skulle vara dikloroaminetylendiaminkobolt (IV).

Koordineringskemi växte fram ur arbetet med Alfred Werner, en schweizisk kemist som undersökte olika föreningar av kobolt (III) klorid och ammoniak. Efter tillsats av klorvätesyra fann Werner att ammoniak inte kunde avlägsnas helt. Han föreslog sedan att ammoniak skulle vara närmare bunden till den centrala koboltjonen.

När vattenhaltigt silvernitrat tillsattes var emellertid 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.

Men när silvernitrat sattes till CoCl3 5NH3, endast 2 av de 3 kloriderna bildade silverklorid. När CoCl behandlades3.4NH3  med silvernitrat fälldes en av de tre kloriderna ut som silverklorid.

De resulterande observationerna föreslog bildandet av komplexa eller koordinerande föreningar. I den interna koordinationssfären, som också i vissa texter kallas den första sfären, är liganderna direkt bundna till den centrala metallen.

I den yttre koordinationssfären, ibland kallad den andra sfären, är andra joner fästa vid den komplexa jonen. Werner tilldelades Nobelpriset 1913 för sin teori om samordning (Introduction to Coordination Chemistry, 2017).

Denna koordinationsteori gör att övergångsmetaller har två typer av valens: den första valensen, bestämd av metallens oxidationsnummer, och den andra valensen som kallas koordinationsnumret..

Oxidationsnumret berättar hur många kovalenta bindningar som kan bildas i metallen (exempelvis järn (II) producerar FeO) och koordinationsnumret anger hur många koordinationsbindningar som kan bildas i komplexet (exempelvis järn med koordinationsnummer 4 producerar [FeCl4]- och [FeCl4]två-) (Koordineringsföreningar, 2017).

När det gäller kobolt har det ett koordinationsnummer 6. Det var därför i Werner-experimenten, när man tillsatte silvernitrat, alltid erhölls den mängd silverklorid som skulle lämna en hexakoordinerad kobolt..

Koordinationsbindningarna för denna typ av förening har karaktären av att de färgas.

Faktum är att de är ansvariga för den typiska färgen som är associerad med en metall (rött järn, blå kobolt etc.) och är viktiga för atomabsorption och spektrofotometriska tester (Skodje, S.F.).

Referenser

  1. Atkins, P. W. (2017, 23 januari). Kemisk bindning. Återställd från britannica.com.
  2. Clark, J. (2012, september). SAMORDNING (DATIV KVALENT) BINDNING. Återställd från chemguide.co.uk.
  3. Koordinera kovalent obligation. (S.F.). Återställd från chemistry.tutorvista.
  4. Koordineringsföreningar. (2017, 20 april). Återställd från chem.libretexts.org.
  5. Introduktion till samordningskemi. (2017, 20 april). Återställd från chem.libretexts.org.
  6. Jack Halpern, G. B. (2014, 6 januari). Koordineringsförening. Återställd från britannica.com.
  7. Schiller, M. (S.F.). Koordinera kovalent bindning. Återställd från easychem.com.
  8. Skodje, K. (S.F.). Coordinate Covalent Bond: Definition & Exempel. Återställd från study.com.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.