Kovalentinis koordinuoti jungtį arba koordinavimo jungtis yra iš jungties tipas, kuriame vienas iš pritvirtintomis atomų tiekianti visų bendrų elektronų.
Paprastoje kovalentinėje jungtyje kiekvienas atomas prie jungties tiekia vieną elektroną. Kita vertus, koordinaciniame ryšyje atomai, kurie paaukoja elektroną, kad sudarytų ryšį, yra vadinami donoro atomu, o atomas, kuris priima elektronų porą prisijungti, yra vadinamas priimančiu atomu (Clark, 2012).
1 paveikslas: koordinacinio ryšio tarp donoro atomo (N) ir akceptoriaus (H) vaizdas.
Koordinacinis ryšys pavaizduotas rodykle, kuri prasideda nuo donoro atomų ir baigiasi akceptoriaus atomu (1 paveikslas). Kai kuriais atvejais donoras gali būti molekulė.
Tokiu atveju molekulės atomas gali paaukoti elektronų porą, kuri būtų Lewis bazė, o molekulė, turinti priėmimo pajėgumą, būtų Lewis rūgštis (Coordinate Covalent Bond, SF).
Koordinacinis ryšys pasižymi tokiomis savybėmis, kaip ir paprastas kovalentinis ryšys. Junginiai, turintys šio tipo ryšį, paprastai turi žemą lydymosi ir virimo temperatūrą, esant neegzistuojančiai kulinarinei atomų sąveikai (skirtingai nuo joninės jungties), o junginiai labai gerai tirpsta vandenyje (Atkins, 2017).
Keletas koordinatinių kovalentinių ryšių pavyzdžių
Labiausiai paplitęs koordinavimo jungties pavyzdys yra amonio jonas, susidarantis sujungus amoniako molekulę ir rūgšties protoną.
Amoniake azoto atomas turi vienišą elektronų porą, baigęs savo oktetą. Paaukokite šią vienišų porą vandenilio jonui, tokiu būdu azoto atomas tampa donoru. Vandenilio atomas tampa akceptoriumi (Schiller, SF).
2 paveikslas: hidronio jonų koordinavimo jungties vaizdas.
Kitas įprastas datyvaus ryšio pavyzdys yra hidronio jonų susidarymas. Kaip ir amonio jonas, vandens molekulės laisvoji elektronų pora veikia kaip protono, kuris yra akceptorius, donoras (2 paveikslas).
Tačiau reikia pažymėti, kad kai nustatomas koordinacinis ryšys, visi vandenilis, prijungtas prie deguonies, yra tiksliai lygiaverčiai. Kai vandenilio jonas vėl suskyla, nėra jokio skirtumo, kuris iš vandenilio išsiskiria.
Puikus Lewiso rūgšties-bazės reakcijos pavyzdys, iliustruojantis kovalentinės jungties formavimąsi, yra boro trifluorido addukto susidarymo reakcija su amoniaku.
Boro trifluoridas yra junginys, neturintis kilnių dujų struktūros aplink boro atomą. Boro valentiniame apvalkale yra tik 3 poros elektronų, todėl sakoma, kad BF3 neturi elektronų.
Tam pavieniui amoniako azoto elektronų pora gali būti naudojama tam trūkumui pašalinti, ir susidaro junginys, apimantis koordinacinę jungtį.
3 paveikslas: Adduktas tarp boro trifluorido molekulės ir amoniako.
Ta elektronų pora iš azoto yra paaukota boro tuščiajai p orbitalę. Čia amoniakas yra Lewis bazė, o BF3 - Lewis rūgštis.
Koordinavimo chemija
Yra neorganinės chemijos šaka, skirta tik junginių, sudarančių pereinamuosius metalus, tyrimui. Šie metalai jungiasi prie kitų atomų ar molekulių per koordinacinius ryšius, kad sudarytų sudėtines molekules.
Šios molekulės yra žinomos kaip koordinaciniai junginiai, o mokslas, tiriantis jas, vadinamas koordinavimo chemija.
Šiuo atveju prie metalo pritvirtinta medžiaga, kuri būtų elektronų donoras, vadinama ligandu, o koordinaciniai junginiai paprastai žinomi kaip kompleksai.
Koordinacinius junginius sudaro tokios medžiagos kaip vitaminas B12, hemoglobinas ir chlorofilas, dažikliai ir pigmentai bei katalizatoriai, naudojami ruošiant organines medžiagas (Jack Halpern, 2014).
Sudėtingo jono pavyzdys galėtų būti kobalto 2+ kompleksas, kuris būtų dichloroaminetilendiamino kobaltas (IV).
Koordinavimo chemija išaugo iš Šveicarijos chemiko Alfredo Wernerio, kuris ištyrė įvairius kobalto (III) chlorido ir amoniako junginius. Įpylus druskos rūgšties, Verneris nustatė, kad amoniako negalima visiškai pašalinti. Tada jis pasiūlė amoniaką labiau susieti su centriniu kobalto jonu.
Tačiau pridedant vandeninio sidabro nitrato, vienas iš susidariusių produktų buvo kietas sidabro chloridas. Susidariusio sidabro chlorido kiekis buvo susijęs su amoniako molekulių, sujungtų su kobalto (III) chloridu, skaičiumi.
Pavyzdžiui, kai sidabro nitratas buvo įtraukta į COCl 3 · 6NH 3 , visi trys chloridai buvo konvertuojami į sidabro chlorido.
Tačiau, kai sidabro nitratas buvo pridėtas prie CoCl 3 · 5NH 3 , tik 2 iš 3 chloridų susidarė sidabro chloridas. Kai COCl 3 .4NH 3 buvo gydomi su sidabro nitrato, vieną iš trijų chloridų nusodinamas kaip sidabro chlorido.
Gauti stebėjimai pasiūlė susidaryti sudėtiniams ar koordinaciniams junginiams. Vidinėje koordinavimo sferoje, kai kuriuose tekstuose dar vadinamoje pirmąja sfera, ligandai yra tiesiogiai pritvirtinti prie centrinio metalo.
Išorinėje koordinacijos sferoje, kartais vadinamoje antrąja sfera, kiti jonai yra prijungti prie komplekso jonų. 1913 m. Verneris buvo apdovanotas Nobelio premija už koordinacijos teoriją (Įvadas į koordinavimo chemiją, 2017).
Ši koordinacijos teorija lemia, kad pereinamieji metalai gali būti dviejų rūšių valentingi: pirmasis valentingumas, nulemtas metalo oksidacijos skaičiaus, o kitas valentingumas, vadinamas koordinacijos skaičiumi.
Oksidacijos skaičius parodo, kiek kovalentinių ryšių gali susiformuoti metale (pvz., Geležis (II) sukuria FeO), o koordinavimo skaičius nurodo, kiek kompleksinių jungčių gali susidaryti komplekse (pavyzdžiui, geležis, kurios koordinačių skaičius 4, sukuria - ir 2- ) (koordinavimo junginiai, 2017).
Kobalto atveju jo koordinavimo numeris yra 6. Būtent todėl Wernerio eksperimentuose pridedant sidabro nitrato visada buvo gautas sidabro chlorido kiekis, kuris išeitų iš heksakordinuoto kobalto.
Šio tipo junginių koordinavimo ryšiai pasižymi spalva.
Tiesą sakant, jie yra atsakingi už tipišką dažymą, susijusį su metalu (raudona geležimi, mėlynu kobaltu ir kt.), Ir yra svarbūs atliekant atominės emisijos ir absorbcijos spektrofotometrinius bandymus (Skodje, SF).
Nuorodos
- Atkinsas, PW (2017 m., Sausio 23 d.). Cheminis rišimas. Atgauta iš britannica.com.
- Clarkas, J. (2012, rugsėjis). KOORDINATINIS (DATYVINIS KOALENTAS) SUSIJUNGIMAS. Atgauta iš chemguide.co.uk.
- Koordinuoti kovalentinį ryšį. (SF). Atgautas iš chemijos.tutorvista.
- Koordinavimo junginiai. (2017 m. Balandžio 20 d.). Atkurta iš chem.libretexts.org.
- Koordinavimo chemijos įvadas. (2017 m. Balandžio 20 d.). Atkurta iš chem.libretexts.org.
- Jackas Halpernas, GB (2014 m., Sausio 6 d.). Koordinavimo junginys. Atgauta iš britannica.com.
- Schilleris, M. (SF). Koordinuotas kovalentinis sujungimas. Atkurta iš „easychem.com“.
- Skodje, K. (SF). Koordinuotas kovalentinis ryšys: apibrėžimas ir pavyzdžiai. Atkurta iš study.com.