Co je to koordinovaný kovalentní odkaz? (s příklady)

A koordinovaná kovalentní vazba nebo koordinační odkaztyp vazby, ve které jeden z připojených atomů dodává všechny sdílené elektrony.

V jednoduché kovalentní vazbě každý atom dodává elektronu vazbu. Na druhé straně, v koordinační vazbě, atomy, které darují elektron tvořit vazbu jsou volány atom dárce, zatímco atom, který přijímá pár elektronů ke spojení je volán atom akceptora (Clark, 2012).

Koordinační vazba je reprezentována šipkou, která začíná od atomů donoru a končí na atomu akceptoru (Obrázek 1). V některých případech může být dárcem molekula.

V tomto případě může atom v molekule darovat pár elektronů, což by byla Lewisova báze, zatímco molekulou s akceptorovou kapacitou by byla Lewisova kyselina (Coordinate Covalent Bond, S.F.)..

Koordinační spojení má podobné vlastnosti jako jednoduchý kovalentní odkaz. Sloučeniny, které mají tento typ vazby, mají obvykle nízké teploty tání a teploty varu, přičemž neexistující coulombická interakce mezi atomy (na rozdíl od iontové vazby) a sloučeniny jsou velmi rozpustné ve vodě (Atkins, 2017).

Některé příklady koordinovaných kovalentních vazeb

Nejběžnějším příkladem koordinační vazby je amonný ion, který je tvořen kombinací molekuly amoniaku a protonu z kyseliny..

V amoniaku, atom dusíku má osamocený pár elektronů po dokončení jeho oktet. Darujte tento solitérní pár vodíkovému iontu, takže atom dusíku se stane dárcem. Vodíkový atom se stává akceptorem (Schiller, S.F.).

Dalším běžným příkladem datového spojení je tvorba hydroniového iontu. Jak s iontem amoniaku, volný elektronový pár molekuly vody slouží jako donor protonu, který je akceptorem (obrázek 2)..

Je však třeba vzít v úvahu, že jakmile je koordinační spojení navázáno, jsou všechny vodíky vázané na kyslík přesně ekvivalentní. Když je vodíkový ion znovu rozbit, nedochází k žádné diskriminaci mezi tím, který vodík je uvolňován.

Vynikajícím příkladem reakce s kyselinou Lewisovou, která ilustruje tvorbu kovalentní koordinační vazby, je reakce tvorby aduktu fluoridu boritého s amoniakem..

Fluorid boritý je sloučenina, která nemá u atomu boru strukturu ušlechtilého plynu. Boron má ve svém valenčním pouzdru pouze 3 páry elektronů, takže se říká, že BF3 má nedostatek elektronů..

Neohraničený elektronový pár amoniakového dusíku může být použit k překonání tohoto nedostatku a vzniká sloučenina, která zahrnuje koordinační vazbu.

Tento elektronový pár dusíku je věnován prázdnému orbitálu boru. Zde je amoniak základem Lewis a BF3 je kyselina Lewis.

Koordinační chemie

Tam je odvětví anorganické chemie oddané výhradně ke studiu sloučenin, které tvoří přechodové kovy. Tyto kovy se váží na jiné atomy nebo molekuly prostřednictvím koordinačních vazeb za vzniku komplexních molekul.

Tyto molekuly jsou známé jako koordinační sloučeniny a věda, která je studuje, se nazývá koordinační chemie.

V tomto případě je látka připojená k kovu, která by byla donorem elektronů, známa jako ligand a koordinační sloučeniny jsou obvykle známy jako komplexy..

Koordinační sloučeniny zahrnují látky jako vitamin B12, hemoglobin a chlorofyl, barviva a pigmenty a katalyzátory používané při přípravě organických látek (Jack Halpern, 2014).

Příkladem komplexního iontu by byl kobaltový komplex [Co (NH)₂CH₂CH₂NH₂2ClNH₃]²⁺  který by byl dichloraminethylen diaminový kobalt (IV).

Koordinační chemie vznikla z práce švýcarského chemika Alfreda Wernera, který zkoumal různé sloučeniny chloridu kobaltnatého a amoniaku. Po přidání kyseliny chlorovodíkové Werner zjistil, že amoniak nelze zcela odstranit. Dále navrhl, aby byl amoniak pevněji vázán na centrální iont kobaltu.

Když se však přidal vodný dusičnan stříbrný, jedním z vytvořených produktů byl pevný chlorid stříbrný. Množství vytvořeného chloridu stříbrného bylo vztaženo k počtu molekul amoniaku navázaných na chlorid kobaltnatý.

Například, když byl do CoCl přidán dusičnan stříbrný₃ 6NH₃, tři chloridy se staly chloridem stříbrným.

Když se však do CoCl přidal dusičnan stříbrný₃ · 5NH₃, pouze 2 ze 3 chloridů tvořily chlorid stříbrný. Když byl ošetřen CoCl₃.4NH₃  s dusičnanem stříbrným, jeden ze tří chloridů vysrážených jako chlorid stříbrný.

Výsledná pozorování ukázala vznik komplexních nebo koordinačních sloučenin. V oblasti vnitřní koordinace, která je v některých textech označována jako první sféra, jsou ligandy navázány přímo na centrální kov.

Ve vnější oblasti koordinace, někdy volal druhou kouli, jiné ionty jsou vázány na komplexní iont. Werner získal Nobelovu cenu v roce 1913 za svou teorii koordinace (Úvod do koordinace chemie, 2017).

Tato koordinační teorie dělá přechodové kovy dva druhy valence: první valence, určený oxidačním číslem kovu a jiné valence volaly koordinační číslo \ t.

Oxidační číslo udává, kolik kovalentních vazeb může být tvořeno v kovu (např. Železo (II) produkuje FeO) a koordinační číslo říká, kolik koordinačních vazeb může být vytvořeno v komplexu (např. Železo s koordinačním číslem 4 produkuje [FeCl₄]^- a [FeCl₄]^2-) (Koordinační prostředky, 2017).

V případě kobaltu má koordinační číslo 6. To je důvod, proč bylo při Wernerových experimentech při přidávání dusičnanu stříbrného vždy získáno množství chloridu stříbrného, ​​které by zanechalo hexakoordinovaný kobalt..

Koordinační vazby tohoto typu sloučeniny mají charakter barev.

Ve skutečnosti jsou odpovědné za typické zbarvení spojené s kovem (červené železo, modrý kobalt atd.) A jsou důležité pro spektrofotometrické absorpce a zkoušky atomových emisí (Skodje, S.F.).

Odkazy

1. Atkins, P. W. (2017, 23. ledna). Chemická vazba. Získané z britannica.com.
2. Clark, J. (2012, září). CO-ORDINATE (DATIVNÍ KOVALENT) BONDING. Zdroj: chemguide.co.uk.
3. Souřadnice Covalent Bond. (S.F.). Obnoveno z chemistry.tutorvista.
4. Koordinační sloučeniny. (2017, 20. dubna). Obnovené dechem.libretexts.org.
5. Úvod do koordinace chemie. (2017, 20. dubna). Zdroj: chem.libretexts.org.
6. Jack Halpern, G. B. (2014, 6. ledna). Koordinační sloučenina. Získané z britannica.com.
7. Schiller, M. (S.F.). Kovalentní vazba souřadnic. Obnoveno z easychem.com.
8. Skodje, K. (S.F.). Souřadnicová kovalentní vazba: Definice a příklady. Zdroj: study.com.