Kunordiga komplekso

Kunordiga komplekso konsistas el centra atomo aŭ jono, kiu estas kutime metala kaj estas nomita la kunordiga centro, kaj ĉirkaŭa aro de ligitaj molekuloj aŭ jonoj, kiuj estas ankaŭ nomitaj ligandoj aŭ kunordiĝaj grupoj.^[1]^[2]^[3] Multaj metalo-enhavantaj kombinaĵoj, precipe tiuj, kiuj inkluzivas transirmetalojn (elementoj kiel titano, kiu apartenas al la d-bloko de la Perioda Tabelo), estas kunordigaj kompleksoj.^[4]

Nomenklaturo kaj terminaro

Kunordigaj kompleksoj estas tiel ĉieaj, ke oni priskribas iliajn strukturojn kaj reakciojn laŭ diversaj sistemoj, foje malsame. La atomo ene de ligando kiu estas ligita al la centra metala atomo aŭ jono nomiĝas la donanta atomo. En tipa komplekso, metala jono estas ligita al pluraj donantaj atomoj, kiuj povas esti samtipaj aŭ malsamtipaj. Plurdentohava (multoble ligita) ligando estas molekulo aŭ jono kiu ligiĝas al la centra atomo tra pluraj el la atomoj de la ligando; ligandoj kun 2, 3, 4 aŭ eĉ 6 ligiloj al la centra atomo estas kutimaj. Ĉi tiuj kompleksoj nomiĝas kelataj kompleksoj; la formado de tiaj kompleksoj nomiĝas kelatiĝo, kompleksiĝo kaj kunordiĝo.

La centra atomo aŭ jono, kune kun ĉiuj ligandoj, konsistigas la kunordigan sferon.^[5]^[6] La centra atomo aŭ jono kaj la donantaj atomoj konsistigas la unuan kunordigan sferon.

Kunordigo temas pri la "kunordigaj kovalentaj ligiloj" (dupolusaj ligiloj) inter la ligandoj kaj la centra atomo. Origine, komplekso implicis inversigeblan asocion de molekuloj, atomoj aŭ jonoj tra tiaj malfortaj kemiaj ligilioj. En kunordiga kemio, ĉi tiu signifo evoluis. Iuj metalaj kompleksoj formiĝas preskaŭ inversigeble kaj multaj estas ligitaj de ligiloj tre fortaj.^[7]^[8]

La nombro de donantaj atomoj ligitaj al la centra atomo aŭ jono nomiĝas la kunordiga nombro. La plej oftaj kunordigaj nombroj estas 2, 4 kaj precipe 6. La hidratita jono estas unu speco de kompleksa jono (aŭ simple komplekso), specio formita inter centra metala jono kaj unu aŭ pli ĉirkaŭaj ligandoj, molekuloj aŭ jonoj kiuj enhavas almenaŭ unu solan paron da elektronoj.

Se ĉiuj ligandoj estas unudentohavaj, tiam la nombro de donantaj atomoj egalas la nombron de ligandoj. Ekzemple, la kobalta(II) heksahidrata jono aŭ la heksaakvakobalta(II) jono [Co(H₂O)₆]²⁺ estas hidratita kompleksa jono kiu konsistas el ses akvaj molekuloj ligitaj al metala jono Co. La oksidiĝa stato kaj la kunordiga nombro reflektas la nombron de ligiloj formitaj inter la metala jono kaj la ligandoj en la kompleksa jono. Tamen, la kunordiga nombro de Pt(en)2+
2 estas 4 (anstataŭ 2) pro tio, ke ĝi havas du dudentohavajn ligandojn, kiuj enhavas sume kvar donantajn atomojn.

Ajna donanta atomo donos paron da elektronoj. Estas kelkaj donantaj atomoj kaj grupoj kiuj povas doni pli ol unu paron da elektronoj. Tia nomiĝas dudentohavaj (donas du parojn da elektronoj) aŭ polidentohavaj (donas pli ol du parojn da elektronoj). Okaze, atomo aŭ grupo donas paron da elektronoj al du similaj aŭ malsamaj centraj metalaj atomoj aŭ akceptantoj—per divido de la elektrona paro—en tri-centra du-elektrona ligilo. Ĉi tiuj estas transpontantaj ligandojn.

Aplikaĵoj de kunordigaj kompleksoj

Ĉar metaloj ekzistas en solvaĵo nur kiel kunordigaj kompleksoj, sekvas ke ĉi tiu klaso de kombinaĵoj estas utila en multaj fakoj.

Bioneorganika kemio

En bioneorganika kemio kaj bioorganometala kemio, kunordigaj kompleksoj servas aŭ strukturajn aŭ katalizajn funkciojn. Proksimume 30% el proteinoj enhavas metalajn jonojn. Ekzemploj inkluzivas la intense koloraj vitaminon B12, la hemogrupo en hemoglobino, la citokromoj, la klorin-grupo en klorofilo kaj karboksipeptidazo, hydroliza enzimo grava en digestado. Alia kompleksa jona enzimo estas katalazo, kiu putrigas la foruzitan hidrogenan peroksidon de la ĉelo. Sintezaj kunordigaj kombinaĵoj estas ankaŭ uzataj por ligi al proteinoj kaj precipe nukleataj acidoj (ekzemple la antikancera drogo cisplateno).

Homogenaj kataliziloj estas grava aplikaĵo de kunordigaj kombinaĵoj por produkti organikajn substancojn. Procezoj inkluzivas je hidrogenizo, hidroformilizo, oksidigo. En unu ekzemplo, kombini titanian trikloridon kaj triethilaluminion produktas Ziegler–Natta-katalizilojn, uzataj por polimerigi etenon kaj propenon por doni polimerojn kun granda komerca graveco kiel fibroj, filmoj kaj plastoj.

Nikelo, kobalto kaj kupro estas ekstraktebla uzante hidrometalurgiajn procezojn kun kompleksaj jonoj. Ili ekstraktiĝas el siaj ercoj kiel aminaj kompleksoj. Metaloj ankaŭ estas apartigeblaj uzante la elektan precipitadon kaj solveblecon de kompleksaj jonoj. Cianido estas uzata ĉefe por ekstrakti oron kaj arĝenton de iliaj ercoj.

Ftalocianino-kompleksoj estas grava klaso de pigmentoj.

Kemia analizo

Iam, kunordigaj kombinaĵoj estis uzataj por identigi la ĉeeston de metaloj en samplo. Kvalita neorganika analizo plejparte estis anstataŭita de instrumentaj metodoj de analizo, ekzemple atoma absorba spectroskopio (AAS), indukte kuplita plasmo - atom-elradia spectroskopio (IKP-AES) kaj indukte kuplita plasma mas-spektrometrio (IKP-MS).

Vidu ankaŭ

Kelato
IUTAK (angle IUPAC) Internacia Unio de Teoria kaj Aplika Ĥemio.
Valento (kemio)
Kemia kombinaĵo
Spektroskopio

Referencoj

↑ Lawrance, Geoffrey A. (2010). Introduction to Coordination Chemistry. Wiley. doi:10.1002/9780470687123. ISBN 9780470687123.
↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "complex". doi:10.1351/goldbook.C01203
↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "coordination entity". doi:10.1351/goldbook.C01330
↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
↑ "Definition of coordination sphere". chemistry-dictionary.com.
↑ "What Is A Coordination Compound?". Purdue University Department of Chemistry.
↑ Cotton, Frank Albert; Geoffrey Wilkinson; Carlos A. Murillo (1999). Advanced Inorganic Chemistry. p. 1355. ISBN 978-0-471-19957-1.
↑ Miessler, Gary L.; Donald Arthur Tarr (1999). Inorganic Chemistry. p. 642. ISBN 978-0-13-841891-5.

Kategorio Kunordiga komplekso en la Vikimedia Komunejo (Multrimedaj datumoj)

[1] Lawrance, Geoffrey A. (2010). Introduction to Coordination Chemistry. Wiley. doi:10.1002/9780470687123. ISBN 9780470687123.

[2] IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "complex". doi:10.1351/goldbook.C01203

[3] IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "coordination entity". doi:10.1351/goldbook.C01330

[4] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.

[5] "Definition of coordination sphere". chemistry-dictionary.com.

[6] "What Is A Coordination Compound?". Purdue University Department of Chemistry.

[7] Cotton, Frank Albert; Geoffrey Wilkinson; Carlos A. Murillo (1999). Advanced Inorganic Chemistry. p. 1355. ISBN 978-0-471-19957-1.

[8] Miessler, Gary L.; Donald Arthur Tarr (1999). Inorganic Chemistry. p. 642. ISBN 978-0-13-841891-5.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]