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10.4:

λ°°μœ„μˆ˜μ™€ κΈ°ν•˜ν•™μ  ꡬ쑰

JoVE Core
Chemistry
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JoVE Core Chemistry
Coordination Number and Geometry

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λ§Žμ€ 전이 κΈˆμ†μ΄ 색상과 같은 κ³ μœ ν•œ νŠΉμ„±μ„ λ‚˜νƒ€λ‚΄λŠ” μ—¬λŸ¬ μ‚°ν™” 수λ₯Ό κ°€μ§‘λ‹ˆλ‹€. ν•˜μ§€λ§Œ κΈˆμ†μ˜ μ‚°ν™” μˆ˜λŠ” μ–΄λ–»κ²Œ κ²°μ •λ κΉŒμš”? λ°°μœ„ 화합물은 1μ°¨ 및 2μ°¨ μ›μžκ°€λ₯Ό 가진 λ°°μœ„ ν™”ν•©λ¬Όκ³Ό λ°˜λŒ€ 이온으둜 κ΅¬μ„±λœ μ „κΈ° 쀑성 μ’…μž…λ‹ˆλ‹€.1μ°¨ μ›μžκ°€λŠ” κΈˆμ† 이온의 μ‚°ν™”μˆ˜μž…λ‹ˆλ‹€. μ‚°ν™” 번호λ₯Ό 찾으렀면 λ¨Όμ € λ¦¬κ°„λ“œμ™€ λ°˜λŒ€ 이온이 κΈ°μ—¬ν•œ μ „ν•˜λ₯Ό μ‹λ³„ν•˜λŠ” κ²ƒμœΌλ‘œ μ‹œμž‘ν•˜μ‹­μ‹œμ˜€. 그런 λ‹€μŒ μ „ν•˜λ₯Ό ν•©ν•˜κ³  κΈˆμ† 이온의 μ‚°ν™” 번호λ₯Ό ν™•μΈν•©λ‹ˆλ‹€.λͺ¨λ“  λ¦¬κ°„λ“œκ°€ 쀑성인 경우 볡합 이온 μ „ν•˜λŠ” κΈˆμ† 이온의 μ‚°ν™” λ²ˆν˜Έκ°€ λ©λ‹ˆλ‹€. 2μ°¨ μ›μžκ°€λŠ” λ°°μœ„ 수라고 ν•˜λŠ” 쀑심 κΈˆμ† μ΄μ˜¨μ— 직접 κ²°ν•©λœ λ¦¬κ°„λ“œμ˜ 수λ₯Ό λ‚˜νƒ€λƒ…λ‹ˆλ‹€. μ—¬κΈ°μ„œ λ‘œλ“μ˜ λ°°μœ„μˆ˜λŠ” 6μž…λ‹ˆλ‹€.일뢀 κΈˆμ† μ΄μ˜¨μ€ ν•˜λ‚˜μ˜ λ°°μœ„μˆ˜λ§Œ κ°€μ§‘λ‹ˆλ‹€. μ½”λ°œνŠΈ 와 백금 의 λ°°μœ„μˆ˜λŠ” 6κ³Ό 4μž…λ‹ˆλ‹€. κ·ΈλŸ¬λ‚˜ λ§Žμ€ κΈˆμ† 이온의 경우 λ°°μœ„ λ²ˆν˜ΈλŠ” 2λΆ€ν„° 6κΉŒμ§€ λ‹€μ–‘ν•©λ‹ˆλ‹€.λ¦¬κ°„λ“œ 및 κΈˆμ† 이온의 μƒλŒ€μ  ν¬κΈ°λŠ” λ°°μœ„μˆ˜μ— 영ν–₯을 λ―ΈμΉ©λ‹ˆλ‹€. 예λ₯Ό λ“€μ–΄ λΆˆμ†Œμ™€ 같은 μž‘μ€ λ¦¬κ°„λ“œλŠ” μ²  에 λΉ„ν•΄ 6 λ°° λ°°μœ„ν•˜κ³  이보닀 더 큰 μ—Όμ†ŒλŠ” 4 배만 λ°°μœ„ν•©λ‹ˆλ‹€. λ¦¬κ°„λ“œμ— μ˜ν•΄ κΈˆμ† μ΄μ˜¨μ— μ „λ‹¬λ˜λŠ” μŒμ „ν•˜λ„ λ°°μœ„μˆ˜μ— 영ν–₯을 λ―ΈμΉ©λ‹ˆλ‹€.쀑성 λ¬Ό λΆ„μžμ™€ λ‹ˆμΌˆ 의 λ°°μœ„μˆ˜λŠ” 6이며 음이온 μ—Όν™” μ΄μ˜¨μ— λŒ€ν•΄ 4둜 κ°μ†Œν•©λ‹ˆλ‹€. 볡합 이온의 κΈ°ν•˜ν•™μ  λͺ¨μ–‘은 λΆ€λΆ„μ μœΌλ‘œ κΈˆμ† 이온의 λ°°μœ„μˆ˜μ— 따라 λ‹¬λΌμ§‘λ‹ˆλ‹€. λ°°μœ„μˆ˜κ°€ 2인 화합물은 μ„ ν˜• κΈ°ν•˜ ꡬ쑰λ₯Ό 가지며 두 λ¦¬κ°„λ“œλŠ” κΈˆμ† 이온의 μ–‘μͺ½μ—μ„œ 180도 λ–¨μ–΄μ Έ μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€.λ°°μœ„μˆ˜κ°€ 4인 화합물은 d-μ„œλΈŒμ…Έμ˜ μ›μžκ°€ μ „μžλ₯Ό 기반으둜 두 가지 μœ ν˜•μ˜ κΈ°ν•˜ ꡬ쑰λ₯Ό λ‚˜νƒ€λƒ…λ‹ˆλ‹€ νŒ”λΌλ“ κ³Ό 같이 8개의 d-μ „μžλ₯Ό 가진 κΈˆμ† μ΄μ˜¨μ€ μ •μ‚¬κ°ν˜• ν‰λ©΄μž…λ‹ˆλ‹€. μ•„μ—° κ³Ό 같이 10 개의 d-μ „μžλ₯Ό 가진 κΈˆμ† μ΄μ˜¨μ€ 사면체 κΈ°ν•˜ ꡬ쑰λ₯Ό λ‚˜νƒ€λƒ…λ‹ˆλ‹€. λ°°μœ„μˆ˜κ°€ 6인 화합물은 νŒ”λ©΄μ²΄μž…λ‹ˆλ‹€.6개의 λ¦¬κ°„λ“œλŠ” 6개의 정점을 μ°¨μ§€ν•˜κ³  4개의 λ¦¬κ°„λ“œλŠ” μ •μ‚¬κ°ν˜•μ˜ λͺ¨μ„œλ¦¬λ₯Ό ν˜•μ„±ν•˜λ©° λ‚˜λ¨Έμ§€ 2κ°œλŠ” λ™μΌν•œ κ±°λ¦¬μ—μ„œ μœ„μ™€ μ•„λž˜μ˜ 평면을 ν˜•μ„±ν•©λ‹ˆλ‹€. λ”°λΌμ„œ 8λ©΄μ²΄λŠ” κ³΅ν†΅μ˜ μ •μ‚¬κ°ν˜• λ°‘λ©΄κ³Ό 8개의 면으둜 된 두 개의 ν”ΌλΌλ―Έλ“œλ‘œ λ‚˜νƒ€λ‚©λ‹ˆλ‹€.

10.4:

λ°°μœ„μˆ˜μ™€ κΈ°ν•˜ν•™μ  ꡬ쑰

전이 κΈˆμ† λ³΅ν•©μ²΄μ˜ 경우 μ‘°μ • λ²ˆν˜ΈλŠ” 쀑앙 κΈˆμ† 이온 μ£Όμœ„μ˜ ν˜•μƒμ„ κ²°μ •ν•©λ‹ˆλ‹€. ν‘œ 1은 ν˜‘μ‘λ„ 수λ₯Ό λΆ„μž ν˜•μƒκ³Ό λΉ„κ΅ν•©λ‹ˆλ‹€. ν˜‘μ£Όλ¬Ό μ—μ„œ λ³΅ν•©μ²΄μ˜ κ°€μž₯ 일반적인 κ΅¬μ‘°λŠ” μ˜₯νƒ€νžˆλ“œλž„, ν…ŒνŠΈλΌν—€λ“œλž„ 및 μ‚¬κ°ν˜• ν‰λ©΄μž…λ‹ˆλ‹€.

μ‘°μ • 번호 λΆ„μž μ§€μ˜€λ©”νŠΈλ¦¬ 예제
2 μ„ ν˜• [Ag(NH3)2] +Β  Β 
3 삼각 평면 【 Cu (CN)3】 2
4 ν…ŒνŠΈλΌν—€λ“œλž„(d0 λ˜λŠ” d10),M용 μ €μ‚°ν™” μƒνƒœ γ€λ‹ˆ(NI)4】
4 κ΄‘μž₯ 평면(d8) [NiCl4] 2βˆ’
5 삼각 μ„± λ°”μ΄ν”ΌλΌλ―Έλ“œ [CoCl5] 2βˆ’
5 μ •μ‚¬κ°ν˜• ν”ΌλΌλ―Έλ“œ [VO(CN)4] 2βˆ’
6 μ˜₯νƒ€νžˆλ“œλž„ [CoCl6] 3βˆ’
7 μ˜€κ°ν˜• λ°”μ΄ν”ΌλΌλ―Έλ“œ [ZrF7] 3βˆ’
8 κ΄‘μž₯ λ°˜ν”„λ¦¬μ¦˜ [ReF8] 2βˆ’
8 λ„λ°μΉ΄νžˆλ“œλ‘  【λͺ¨(CN)8】 4βˆ’
9 이상 더 λ³΅μž‘ν•œ ꡬ쑰 【ReH9】 2βˆ’

ν‘œ 1. μ‘°μ • 번호 및 λΆ„μž ν˜•μƒ.

λ³Έλ”© 및 λΉ„κ²°ν•© μ „μžκ°€ λΆ„μž ν˜•μƒμ„ κ²°μ •ν•˜λŠ” μ£Όμš” κ·Έλ£Ή μ›μžμ™€ 달리, λΉ„κ²°ν•© d-μ „μžλŠ” λ¦¬κ°„λ“œμ˜ 배열을 λ³€κ²½ν•˜μ§€ μ•ŠμŠ΅λ‹ˆλ‹€. μ˜₯νƒ€νžˆλž„ λ‹¨μ§€λŠ” 6개의 μ‘°μ • 수λ₯Ό 가지고 있으며, 6개의 기증자 μ›μžλŠ” 쀑앙 κΈˆμ† 이온 μ£Όμœ„μ˜ μ˜₯νƒ€νžˆλ“œλ‘  의 λͺ¨μ„œλ¦¬μ— λ°°μΉ˜λ©λ‹ˆλ‹€. μ˜ˆμ œλŠ” κ·Έλ¦Ό 1에 ν‘œμ‹œλ©λ‹ˆλ‹€. μ—Όν™”λ¬Ό 및 μ§ˆμ‚°μ—Ό μ΄μ˜¨μ€ [Co(H2 O)6]6]Cl2 및 [Cr(en)3](NO3)3및K2[PtCl6]의칼λ₯¨ μ–‘μ΄μ˜¨, λŒ€κ΄„ν˜Έ 외뢀에 있고 κΈˆμ† μ΄μ˜¨μ— μ ‘μ°©λ˜μ§€ μ•ŠλŠ”λ‹€.

Image1

κ·Έλ¦Ό 1. λ§Žμ€ 전이 κΈˆμ† λ³΅ν•©μ²΄λŠ” μ˜₯νƒ€νžˆλ“œλž„ ν˜•μƒμ„ μ±„νƒν•˜κ³  있으며, 6개의 기증자 μ›μžλŠ” μΈμ ‘ν•œ λ¦¬κ°„λ“œκ°€ μžˆλŠ” 쀑앙 μ›μžμ— λŒ€ν•΄ 90°의 κ²°ν•© 각도λ₯Ό ν˜•μ„±ν•©λ‹ˆλ‹€. ν˜‘μ‘κ΅¬ λ‚΄μ˜ λ¦¬κ°„λ“œλ§Œ κΈˆμ† 쀑심 μ£Όμœ„μ˜ ν˜•μƒμ— 영ν–₯을 λ―ΈμΉ©λ‹ˆλ‹€.

μ‘°μ • λ²ˆν˜Έκ°€ 4인 전이 κΈˆμ†μ˜ 경우 ν…ŒνŠΈλΌν—€λ“œλž„ λ˜λŠ” μ •μ‚¬κ°ν˜• ν‰λ©΄μ˜ 두 가지 ν˜•μƒμ΄ κ°€λŠ₯ν•©λ‹ˆλ‹€. [Zn(CN)4]2βˆ’(도 3)와 같은 ν…ŒνŠΈλΌν—€λ“œλž„ λ³΅ν•©μ²΄μ—μ„œ 각 λ¦¬κ°„λ“œ μŒμ€ 109.5°의 각도λ₯Ό ν˜•μ„±ν•œλ‹€. [Pt(NH3)2 Cl2]와같은평방 λ―Έν„° 의 λ³΅ν•©μ²΄μ—μ„œ 각 λ¦¬κ°„λ“œλŠ” 90Β° 각도(μ‹œμŠ€ μœ„μΉ˜λΌκ³  함)μ—μ„œ 두 개의 λ‹€λ₯Έ λ¦¬κ°„λ“œμ™€ 180Β° κ°λ„μ˜ 1개의 λ¦¬κ°„λ“œλ₯Ό 트랜슀 μœ„μΉ˜μ— 두고 μžˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€.

Image2

κ·Έλ¦Ό 2. 4개의 μ‘°μ • 번호λ₯Ό 가진 전이 κΈˆμ†μ€ [Pt(NH3)2Cl2]μ—λ„μ‹œλœ 바와 같이K2[Zn(CN)4]λ˜λŠ” 제곱 평면 ν˜•μƒ(b)μ—μ„œμ™€ 같이 ν…ŒνŠΈλΌν—€λ“œλž„ ν˜•μƒ(a)을 채택할 수 μžˆλ‹€.

이 ν…μŠ€νŠΈλŠ” Openstax, ν™”ν•™ 2e, μ„Ήμ…˜19.2: μ „ν™˜ κΈˆμ†μ˜ μ‘°μ • ν™”ν•™μ—μ„œ μ μ‘λ©λ‹ˆλ‹€.