Ce este o legătură coerentă coordonată? (cu exemple)



ocoordonată covalentăsau link-ul de coordonare un tip de legătură în care unul dintre atomii atașați furnizează toți electronii partajați.

Într-o legătură simplă covalentă, fiecare atom furnizează un electron la legătură. Pe de altă parte, trebuie să fie o legătură de coordonare, atomii care donează electroni pentru a forma o legătură sunt numite atom donor, ca atomul acceptă perechea de electroni să se alăture numit atom acceptor (Clark, 2012).

Figura 1: reprezentarea unei legături de coordonare între atomul donator (N) și acceptorul (H).

O legătură de coordonare este reprezentată de o săgeată care pornește de la atomii donatori și se termină la atomul acceptor (Figura 1). În unele cazuri, donatorul poate fi o moleculă.

In acest caz, un atom in molecula poate dona pereche de electroni, care ar fi molecula de bază Lewis, în timp ce capacitatea de acceptor ar fi acidul Lewis (Coordonata Covalente Bond, S.F.).

O legătură de coordonare are caracteristici similare cu cele ale unei legături covalente simple. Compuși care conțin o astfel de legătură, de obicei, de topire scăzut și fierbere cu o interacțiune coulombică inexistentă între atomii (spre deosebire de legătura ionică) și compușii sunt foarte solubile în apă (Atkins, 2017).

Câteva exemple de legături covalente coordonate

Cel mai obișnuit exemplu al unei legături de coordonare este ionul de amoniu, care este format prin combinarea unei molecule de amoniac și a unui proton dintr-un acid.

În amoniac, atomul de azot are o singură pereche de electroni după terminarea octetului său. Donați această pereche solitară la ionul de hidrogen, astfel încât atomul de azot devine donator. Atomul de hidrogen devine acceptor (Schiller, S.F.).

Figura 2: reprezentarea legăturii de coordonare a ionului hidroniu.

Un alt exemplu comun al legăturii dative este formarea ionului de hidroniu. Ca și în cazul ionului de amoniu, perechea electronică liberă a moleculei de apă servește ca donator protonului care este acceptor (Figura 2).

Cu toate acestea, trebuie să se țină cont de faptul că, odată stabilită legătura de coordonare, toți hidrogenii legați la oxigen sunt exact echivalenți. Atunci când un ion de hidrogen este rupt din nou, nu există nici o discriminare între care dintre hidrogenul este eliberat.

Un exemplu excelent al unei reacții de bază de acid Lewis, ilustrând formarea unei legături covalente coordonate reacția de formare este aductul de trifluorura de bor cu amoniac.

Borfluorura de bor este un compus care nu are o structură de gaz nobil în jurul atomului de bor. Bor are numai 3 perechi de electroni în cochilia lui de valență, deci se spune că BF3 este deficient în electroni.

Perechea neparticipată de electroni de azot de amoniac poate fi utilizată pentru a depăși această deficiență și se formează un compus care implică o legătură de coordonare.

Figura 3: Aducte între molecula de trifluorură de bor și amoniac.

Acea pereche de electroni de azot este donată phorbitalului gol al borului. Aici, amoniacul este baza lui Lewis, iar BF3 este acidul Lewis.

Coordonarea chimiei

Există o ramură a chimiei anorganice dedicată exclusiv studiului compușilor care formează metale tranziționale. Aceste metale se leagă de alți atomi sau molecule prin legături de coordonare pentru a forma molecule complexe.

Aceste molecule sunt cunoscute sub numele de compuși de coordonare, iar știința care le studiază se numește chimie de coordonare.

În acest caz, substanța atașată la metal, care ar fi donorul de electroni, este cunoscută ca un ligand și de obicei compușii de coordonare sunt cunoscuți ca complexe.

Compuși coordinativi includ substanțe, cum ar fi vitamina B12, hemoglobină și clorofilă, coloranți și pigmenți și catalizatori utilizați la prepararea substanțelor organice (Jack Halpern, 2014).

Un exemplu de ion complex ar fi complexul de cobalt [Co (NH2CH2CH2NH2) 2ClNH3]2+ care ar fi cobalt dicloro-metilenediamina (IV).

Chimia de coordonare a apărut din opera lui Alfred Werner, un chimist elvețian care a examinat diferiți compuși ai clorurii de cobalt (III) și a amoniacului. După adăugarea acidului clorhidric, Werner a observat că amoniacul nu poate fi complet eliminat. Apoi, el a propus ca amoniacul să fie mai strâns legat de ionul central de cobalt.

Totuși, când s-a adăugat azotat de argint apos, unul dintre produsele formate a fost clorura de argint solidă. Cantitatea de clorură de argint formată a fost legată de numărul de molecule de amoniac legate la clorura de cobalt (III).

De exemplu, când azotatul de argint a fost adăugat la CoCl3 · 6NH3, cele trei cloruri au fost transformate în clorură de argint.

Totuși, când azotatul de argint a fost adăugat la CoCl3 · 5NH3, numai 2 din cele 3 cloruri au format clorură de argint. Când a fost tratat CoCl3.4NH3 cu azotat de argint, una dintre cele trei cloruri precipitate ca clorură de argint.

Observațiile rezultate au sugerat formarea de compuși complexi sau de coordonare. În sfera coordonării interne, la care se face referire și în unele texte ca prima sferă, liganzii sunt direct legați de metalul central.

În sfera exterioară de coordonare, uneori numită a doua sferă, alți ioni sunt legați de ionul complex. Werner a primit Premiul Nobel în 1913 pentru teoria sa de coordonare (Introducere în Chimia de Coordonare, 2017).

Această teorie a coordonării face ca metalele de tranziție să aibă două tipuri de valență: prima valență, determinată de numărul de oxidare a metalului și de altă valență numită număr de coordonare.

Numărul de oxidare arată cât de multe legături covalente se pot forma în metal (de exemplu, fierul (II) produce FeO), iar numărul de coordonare arată cât de multe legături de coordonare pot fi formate în complex (exemplu fier cu numărul de coordonare 4 produce [FeCl4]- și [FeCI4]2-) (Compuși de coordonare, 2017).

În cazul cobaltului, are numărul de coordonare 6. De aceea, în experimentele lui Werner, când se adaugă azotat de argint, cantitatea de clorură de argint care ar lăsa un cobalt hexaordonat a fost întotdeauna obținută.

Legăturile de coordonare ale acestui tip de compus au caracteristica de a fi colorate.

De fapt, ele sunt responsabile pentru colorarea tipică asociată cu un metal (fier roșu, cobalt albastru etc.) și sunt importante pentru testele de absorbție spectrofotometrică și emisii atomice (Skodje, S.F.).

referințe

  1. Atkins, P. W. (2017, 23 ianuarie). Legarea chimică. Recuperat de la britannica.com.
  2. Clark, J. (2012, septembrie). CO-ORDINARE (COVALENT DATIVE) BONDING. Adus de la chemguide.co.uk
  3. Coordonează obligațiunea covalentă. (S.F.). Adus de la chimistry.tutorvista.
  4. Componente de coordonare. (2017, 20 aprilie). Recuperat dechem.libretexts.org.
  5. Introducere în chimia de coordonare. (2017, 20 aprilie). Adus de la chem.libretexts.org.
  6. Jack Halpern, G. B. (2014, 6 ianuarie). Componenta de coordonare. Recuperat de la britannica.com.
  7. Schiller, M. (S.F.). Coordonează legarea covalentă. Recuperat de la easychem.com.
  8. Skodje, K. (S.F.). Coordonarea legăturii covalente: definiție și exemple. Recuperat de la study.com.