• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Hur man beräknar ett samordningsnummer

    I fast material bildar atomer och molekyler en mängd olika geometriska strukturer beroende på hur de kombineras. I varje struktur delar en central atom elektroner med andra atomer eller joniska molekyler, och formen på strukturen beror på hur elektronerna delas. Samordningsnumret för den centrala atomen är en indikator på hur många atomer eller molekyler som bildar bindningar med det, och det är en determinant av molekylär form och i slutändan egenskaperna hos fastämnet. För kovalent bundna molekyler och övergångsmetallkomplex erhåller kemister koordinationsnumret från den kemiska formeln. De beräknar koordinationsnumret för metalliska fastämnen genom att undersöka gitterstrukturen.

    Kovalent bundna molekyler

    I en kovalent bunden molekyl bestämmer kemisterna koordinationsnumret för den centrala atomen genom att räkna antalet bundna atomer. Till exempel i metanmolekylen är den centrala kolatomen bunden till fyra väteatomer, så dess samordningsnummer är 4. Detta antal kan lätt bestämmas från kemisk formel för metan: CH 4.

    Samma förhållande gäller för joniska föreningar. Exempelvis är koordinatnumret för koltrioxidmolekylen (CO 3) 2- 3 och laddningen av jonen är -2.

    Övergångsmetallkomplex

    Övergångsmetaller, som upptar kolumnerna 3 till 12 i det periodiska systemet, bildar komplex med grupper av atomer som kallas ligander. Samordningen av övergångsmetallen ges igen med antalet atomer med vilka den centrala atomen är bunden. Exempelvis är koordinationsnumret för den joniska föreningen CoCl 2 (NH 3) 4 + 6, eftersom den centrala koboltatomen binder med två kloratomer och fyra kväveatomer. I FeN 4 2+ är koordinationsnumret 4 eftersom det är antalet bindningar som bildas av den centrala järnatomen, även om kväveatomerna bildar ett gitterkomplex genom att binda varandra.

    Metalliska fasta ämnen

    I metalliska fasta ämnen finns det ingen klar bindning mellan atomer, så kemiker bestämmer koordinering av strukturen genom att välja en enda atom och räkna antalet atomer som omger det. Exempelvis kan en atom som är en del av en skiktstruktur ha tre atomer under den, tre ovanför den och sex som omger den i samma skikt. Samordningsnumret för den atomen skulle vara 12.
    Atomerna i en fast kristall bildar sig själva i geometriska strukturer som kallas celler, och dessa celler upprepar sig ad infinitum för att skapa kristallstrukturen. Dekryptering av cellens form gör det möjligt att beräkna koordinationsnumret, vilket är detsamma för varje atom i strukturen. Exempelvis har en kubisk struktur en atom i mitten omgiven av en på varje hörn, för totalt åtta, så samordningsnumret är 8.

    Joniska fasta substanser

    Natriumklorid (NaCl ) är ett exempel på en jonisk fast substans, vilken är en bildad av en katjon (Na +) och en anjon (Cl -). I en jonisk metall är kationens koordinationsnummer lika med antalet anjoner i närheten av det. NaCl är en kubisk struktur och varje natriumkation omges av fyra klorjoner i samma plan, liksom en nedan och en ovanför, så koordinationsnumret är 6. Av samma anledning är koordineringen av varje kloranjon också 6.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com