Koordinační geometrie

Termín geometrická koordinace se používá v řadě příbuzných oborů chemie  - chemie / fyzika pevných látek i mimo ni.

Molekuly

Koordinační geometrie atomu v geometrické sloučenině tvořené atomy kolem centrálního atomu.

Koordinační komplexy anorganických sloučenin

V oblasti anorganických geometrických koordinačních komplexů jsou tyto sloučeniny geometrickými vzory tvořenými atomy ligandu , které jsou vázány k centrálnímu atomu v molekule a komplexní sloučenině . Geometrické uspořádání se mění v závislosti na počtu a typu ligandů spojených s centrem kovu, stejně jako na preferenci koordinace centrálního  atomu, obvykle kovu , v koordinačním komplexu. Počet sloučenin (tj. počet σ-vazeb mezi centrálním atomem a ligandy ) se nazývá koordinační číslo . Geometrický model lze popsat jako mnohostěn, kde vrcholy mnohostěnu jsou centry koordinace atomů ligandu.

Koordinační výhoda kovu se často mění s jeho oxidačním stavem. Počet koordinačních vazeb (koordinační číslo) se může lišit od dvou do 20.

Jedna z nejběžnějších geometrických koordinací je oktaedrická, kde se šest ligandů koordinuje s kovem v symetrické distribuci, což vede k oktaedru , pokud jsou mezi ligandy nakresleny čáry. Méně běžné v obecné geometrii koordinace jsou formy čtyřstěnu a „plochého čtverce“ (2D čtverec).

Teorii krystalového pole lze použít k vysvětlení relativní stability sloučenin přechodných kovů různé geometrické koordinace a přítomnosti nebo nepřítomnosti paramagnetismu .

TOEP lze použít k predikci geometrie komplexů prvků hlavní skupiny (kromě aktinidů a lanthanoidů ).

Krystalografické využití

V krystalové struktuře je geometrickým modelem atomu geometrická struktura atomové koordinace, kde definice atomové koordinace závisí na vazbách v modelu. Například v kamenné soli obsahuje iontové složení každého atomu sodíku šest nejbližších sousedních chloridových iontů v oktaedrické geometrii a každý chlorid má rovněž šest sousedních sodíkových iontů v oktaedrické geometrii. V kovech zaměřených na tělo je každý atom vázán k osmi nejbližším dalším krychlovým atomům. V plošně centrovaných kubických kovech má každý atom dvanáct vazeb k sousedním atomům v kuboktaedrické geometrii.

Tabulka koordinační geometrie
koordinační číslo Geometrie obraz Příklady diskrétních (konečných) komplexů Příklady krystalů
2 lineární Ag(CN) 2 - až KAg(CN) 2 Ag v kyanidu stříbrném ,
Au v AuI
3 plochý trojúhelník Cu( CN ) 32− v Na2Cu ( CN ) 33H20 O v TiO 2 ( rutilová struktura )
čtyři čtyřstěn CoCl42- _ _ Zn a S v sulfidu zinečnatém , Si v oxidu křemičitém
čtyři náměstí AgF 4 - CuO
5 trigonální bipyramidový SnCl 5 -
5 čtvercový pyramidální InCl 5 2− in ( N Et 4 ) 2 InCl 5
6 osmistěn Fe ( H20 ) 62+ Na a Cl v chloridu sodném
6 trigonální prizmatický Po (SCHCHS) 3 Pokud jde o NiAs , Mo až MoS 2
7 pětiúhelníkový bipyramidový ZrF 7 3- in (NH 4 ) 3 ZrF 7 Pa až PaCl 5
7 oktaedrický na obličej [Ho III (PhCOCHCOPh) 3 ( H20 )] La až La 2 O 3
7 trigonální prizmatický, kvadratický jednoplošně centrovaný TaF 7 2− v K 2 TaF 7
osm krychle Chlorid česný , fluorid vápenatý
osm čtvercový antiprizmatický TaF 8 3− v Na 3 TaF 8 Chlorid thorium(IV).
osm dvanáctistěn Mo(CN) 84− v K4 [ Mo(CN ) 8 ] .2H20 Zr až K 2 ZrF 6
osm šestiúhelníkový bipyramidový N až Li 3N _
osm osmistěn Ni v arsenidu niklu
osm trigonální prizmatický Ca na CaFe 2 O 4
osm trojhranný hranolový, čtvercový obličejový dvoužebrový PuBr 3
9 trigonální prizmatické, čtvercové obličejové tririb [ReH 9 ] 2− v nonahydrorhenátu draselném SrCl26H20 , Th v RbTh3F13 _ _ _ _ _
9 Angličtina  jednočetné čtvercové antiprizmatické [Th(thoropolonát) 4 ( H20 )] La v LaTe 2
deset Angličtina  dvouhlavý čtvercový antiprizmatický Th ( C204 ) 42- _ _
jedenáct Th in [Th IV (NO 3 ) 4 (H 2 O) 3 ] (NO 3 − )
12 dvacetistěn Th v Th(NO 3 ) 6 2− -ion v Mg[Th(NO 3 ) 6 ] 8H 2 O
12 kuboktaedru Zr IV (η³−(BH 4 ) 4 )
12 anticubooctaedon
čtrnáct dvouplášťový antiprizmatický šestihran U( BH4 ) 4

Kde nejsou žádné diskrétní komplexy, znamená to, že sloučeniny se nacházejí jako samostatné jednotky koulí kolem atomů v krystalech

Pojmenování anorganických sloučenin

IUPAC zavedl symbol Polyhedral  jako součást doporučení IUPAC pro anorganickou chemii z roku 2005 k popisu geometrie kolem atomu ve sloučenině.  

IUCr ( International Union of Crystallography ) navrhla symbol, který je v chemickém vzorci uveden jako horní index v hranatých závorkách. Například CaF 2 by bylo zapsáno jako Ca [8CB] F 2 [4T] , kde [8CB] znamená krychlový a [4T] znamená čtyřstěnný. Ekvivalentní symbol v IUPAC je označen CU −8 a T − 4, v tomto pořadí.

Symbol IUPAC se vztahuje na komplexy a molekuly, zatímco návrh IUCr se vztahuje na krystalické pevné látky.

Viz také

 Strukturní chemie
chemická vazba
Zobrazení struktury
Elektronické vlastnosti
Stereochemie