Koordinasyon Bileşikleri ve İsimlendirme

Çoğu ana grup element bileşiğinde, izole atomların değerlik elektronları, sekizli kuralı karşılayan kimyasal bağlar oluşturmak için birleşir. Örneğin, karbonun dört değerlik elektronu, CH₄‘ü oluşturmak için dört hidrojen atomundan elektronlarla örtüşür. Bir değerlik elektronu sodyumdan ayrılır ve iyonik formül birimi NaCl’yi oluşturmak için klor yedi değerlik elektronuna eklenir (Şekil 1a). Geçiş metalleri normalde bu şekilde bağlanmazlar. Öncelikle, bağdaki elektronların her ikisinin de bir donör (Lewis tabanı, örneğin amonyak molekülü ) tarafından bir elektron alıcısına (Lewis asidi, örneğin kobalt iyonu) katkıda bulunduğu Lewis asit-baz etkileşiminin bir formu olan koordinat kovalent bağları oluştururlar (Şekil 1b). Merkezi bir metal iyonu (veya atomu) olarak adlandırılan koordinasyon komplekslerindeki Lewis asidi genellikle bir geçiş metali veya iç geçiş metalidir. Ligandlar olarak adlandırılan Lewis baz donörleri, çok çeşitli kimyasallar -atomlar, moleküller veya iyonlar- olabilir. Tek gereklilik, merkezi metale bağışlanabilen bir veya daha fazla elektron çiftine sahip olmalarıdır. Çoğu zaman, bu, metale koordinat bağı oluşturabilen yalın bir elektron çiftine sahip bir donör atomu (azot atomu, Şekil 1b) içerir.

Şekil 1 (a) Kovalent bağlar elektronların paylaşılmasını içerir ve iyonik bağlar, renkli elektronlar tarafından belirtildiği gibi, her bir bağlanma atomu ile ilişkili elektronların transferini içerir. (b) Bununla birlikte, koordinat kovalent bağları, bir metal merkeze bağışlanan bir Lewis bazından elektronlar içerir. Altı amonyak molekülünden gelen yalın çiftler, bir oktahedral kompleks oluşturmak için kobalt iyonuna bağlar oluşturur.

Koordinasyon küresi, merkezi metal iyonu veya atomunun yanı sıra bağlı ligandlarından oluşur. Bir formüldeki parantezler koordinasyon küresini içine alır; parantezlerin dışındaki türler koordinasyon küresinin bir parçası değildir. Merkezi metal iyonu veya atomunun koordinasyon numarası, ona bağlı donör atomlarının sayısıdır. [Ag(NH₃)₂]⁺ ‘daki gümüş iyonu için koordinasyon numarası ikidir; [CuCl₄]⁻²‘ deki bakır(II) iyonu için koordinasyon numarası dörttür; [Co(H₂O)₆]⁺²‘deki kobalt(II)iyonu için koordinasyon numarası altıdır.

Komplekslerin İsimlendirilmesi

Komplekslerin isimlendirilmesi, 100 yıldan daha uzun bir süre önce bu bileşiklerin daha net bir şekilde anlaşılması için temel oluşturan İsviçreli bir kimyager ve Nobel ödüllü Alfred Werner tarafından önerilen bir sistemden sonra modellenmiştir. Kompleksleri adlandırmak için aşağıdaki beş kural kullanılır:

1. Bir koordinasyon bileşiği iyonik ise, normal isimlendirmeye uygun olarak katyonu ilk ve anyonu ikinci olarak adlandırın.
2. Bir koordinasyon bileşiği iyonik ise, normal isimlendirmeye uygun olarak katyonu ilk ve anyonu ikinci olarak adlandırın. Önce ligandları ve ardından merkezi metali adlandırın. Ligandları alfabetik olarak adlandırın. Negatif ligandlar (anyonlar), grubun kök adına-o eklenerek adlandırılır. Çoğu nötr ligand için molekülün adı kullanılır. Dört yaygın istisna aqua (H₂O), amin (NH₃), karbonil (CO) ve nitrozildir (NO). Örneğin, [Pt(NH₃)₂Cl₄] diaminetetrakloroplatin(IV) olarak adlandırılır.
3. Belirli bir tipte birden fazla ligand varsa, sayı di– (iki için), tri– (üç için), tetra– (dört için), penta– (beş için) ve hexa– (altı için) önekleri ile gösterilir. Bazen, bis- (iki için), tris- (üç için) ve tetrakis– (dört için) önekleri, ligand adı di-, tri-veya tetra-içerdiğinde veya ligand adı bir sesli harfle başladığında kullanılır. Örneğin, iyon bis(bipiridil)osmiyum(II), Os’ye bağlı iki ligand olduğunu ve her bipiridil ligandının iki piridin grubu (C₅H₄N) içerdiğini belirtmek için bis- kullanır.

Kompleks bir katyon veya nötr bir molekül olduğunda, merkezi metal atomunun adı tam olarak elementin adı gibi yazılır ve oksidasyon durumunu göstermek için parantez içinde bir Romen rakamı takip edilir.

Kompleks bir anyon olduğunda, metalin adının gövdesine –ate eki eklenir, ardından oksidasyon durumunun Romen rakamı belirtilir. Bazen, metalin Latince adı, İngilizce adı garip olduğunda kullanılır. Örneğin, ironat yerine ferrat, plumbate yerine leadate kullanılan ve yerine tinate bu stannate var.

Kompleks bir anyon olduğunda, metalin adının gövdesine-ate Eki eklenir, ardından oksidasyon durumunun Romen rakamı belirtilir. Bazen, metalin Latince adı, İngilizce adı garip olduğunda kullanılır. Örneğin, ferrat yerine ironate, leadate yerine plumbate ve tinate yerine stannate kullanılır.

Metalin oksidasyon durumu, her ligandın yüklerine ve koordinasyon bileşiğinin genel yüküne göre belirlenir. Örneğin, [Cr(H₂O)₄Cl₂]Br’de, koordinasyon küresi (parantez içinde) bromür iyonunu dengelemek için +1’lik bir yüke sahiptir. Su ligandları nötrdür ve klorür ligandları her biri 1’lik bir yük ile anyoniktir. Metalin oksidasyon durumunu belirlemek için, toplam yük ligandların ve metalin toplamına eşit olarak ayarlanır: +1 = −2 + x, böylece oksidasyon durumu (x) +3’e eşittir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Chapter 19.2 Coordination Chemistry of Transition Metals.