Związek koordynacyjny może być związkiem jonowym, w którym jeden z jonów jest jonem kompleksowym (np. wspomniany już błękit pruski ${\text{Fe}}_4{\left[\text{Fe}{\left(\text{CN}\right)}_6\right]}_3$), ale może być też związkiem, w którym nie występują wiązania jonowe np. $\text{Ni}$. Każdy jon lub związek koordynacyjny posiada jon lub atom centralny oraz połączone z nim ligandy. LigandyligandLigandy (donory pary elektronowej) łączą się z jonem lub atomem centralnym (akceptor pary elektronowej) za pomocą wiązań koordynacyjnychwiązanie koordynacyjnewiązań koordynacyjnych. Liczba ligandów, bezpośrednio połączonych z atomem centralnym, to liczba koordynacyjna. Najczęściej liczby koordynacyjne przyjmują wartości od 2 do 6. Liczba koordynacyjna nie jest cechą charakterystyczną danego jonu centralnego, lecz zależy m.in. od rodzaju ligandów. Decyduje o określonej strukturze przestrzennej związku koordynacyjnego.

Związek koordynacyjny składa się z:

R19CMJfyVUhUq

Na ilustracji jest wzór: $\left[\text{Al}{\left({\text{H}}_2\text{O}\right)}_6\right]{\text{Cl}}_3$. Al to jon centralny, cząsteczka wody to ligand, indeks dolny $6$ to liczba koordynacyjna, atom chloru opisano jako przeciwjon.

• jonu centralnegojon lub atom centralnyjonu centralnego, np. ${\text{Al}}^{3+}$, ${\text{Be}}^{2+}$, ${\text{Cu}}^{2+}$, ${\text{Co}}^{2+}$, ${\text{Cr}}^{3+}$, ${\text{Fe}}^{3+}$, ${\text{Ni}}^{2+}$, ${\text{Zn}}^{2+}$, ${\text{Ag}}^{+}$;

• ligandówligandligandów, którymi mogą być obojętne cząsteczki, np. ${\text{H}}_2\text{O}$ (akwa), ${\text{NH}}_3$ (amina), ${\text{CO}}^{}$ (karbonyl), ${\text{NO}}^{}$ (nitrozyl), lub jony, np. ${\text{OH}}^{-}$ (hydrokso), ${\text{Cl}}^{-}$ (chloro), ${\text{F}}^{-}$ (fluoro), ${\text{SCN}}^{-}$ (tiocyjaniano), ${\text{CN}}^{-}$ (cyjano).

R18TFfFSTQobC

Na ilustracji jest wzór: atom żelaza łączy się z pięcioma grupami $\text{CO}$. Łączą się one strzałkami skierowanymi w stronę atomu żelaza.

RD1M1Ys49KZnx

Na ilustracji jest wzór: w nawiasie kwadratowym atom żelaza łączy się z sześcioma grupami $\text{CN}$. Poza nawiasem w indeksie górnym jest $4-$. Obok nawiasu $4 {\text{K}}^{+}$.

RgI308jStxzB1

Na ilustracji jest wzór w nawiasie kwadratowym atom glinu łączy się z sześcioma cząsteczkami wody. Poza nawiasem w indeksie górnym jest $3+$. Obok nawiasu $3 {\text{Cl}}^{-}$.

W nazwie obowiązuje kolejność alfabetyczna wszystkich ligandów, należy też uwzględnić liczbę ligandów (wtedy stosujemy przedrostki di–, tri–,tetra–, penta–, heksa– itd.), niezależnie od ich rodzaju. Następnie wymienia się jon centralny w odpowiednim przypadku (zależnym od tego, czy jon kompleksowy jest kationem, czy anionem). Gdy ładunek jonu koordynacyjnego wynosi zero, nazwę jonu centralnego podaje się w mianowniku.

Dla przykładu:

• $\left[\text{Al}{\left({\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\right)}_{\text{6}}\right]{\text{Cl}}_{\text{3}}$ chlorek heksaakwaglinu;

• ${\text{K}}_3\left[\text{Fe}{\left(\text{SCN}\right)}_6\right]$ heksatiocyjanianożelazian($\text{III}$) potasu;

• $\left[\text{Ag}{\left({\text{NH}}_{\text{3}}\right)}_{\text{2}}\right]\text{OH}$ wodorotlenek diaminasrebra($\text{I}$);

• ${\text{Na}}_{\text{2}}\left[\text{Fe}{\left(\text{CN}\right)}_{\text{5}}\text{NO}\right]$ pentacyjanonitrozylżelazian($\text{III}$) sodu.

Jeśli związek koordynacyjny jest solą o budowie jonowej, to niezmienne pozostaje, że najpier wymieniamy nazwę anionu a później kationu, niezależnie który z nich ma budowę koordynacyjną, np. heksacyjanokobaltan($\text{III}$) heksaaminachromu($\text{III}$) $\left[\text{Cr}{\left({\text{NH}}_3\right)}_6\right]\left[\text{Co}{\left(\text{CN}\right)}_6\right]$.

Przeprowadzając doświadczenia opisane poniższymi rysunkami, można otrzymać związek koordynacyjny o charakterystycznej barwie.

Przykład 1

Doświadczenie: otrzymywanie heksatiocyjanianożelazianu($\text{III}$) potasu.

RIqGHG7qUmx2M

Na ilustracji są dwie probówki. W pierwszej jest roztwór chlorku żelaza. Ma żółty kolor. Dodano roztwór $\text{KSCN}$. W drugiej probówce roztwór ma kolor ciemnopomarańczowy. To ${\text{K}}_3\left[\text{Fe}{\left(\text{SCN}\right)}_6\right]$.

Obserwacje:

Pojawia się krwistoczerwone zabarwienie roztworu.

Wnioski:

Zachodzi reakcja wg poniższego równania reakcji:

${\text{FeCl}}_3+6 \text{KSCN}\to {\text{K}}_3{\left[\text{Fe}\left(\text{SCN}\right)\right]}_6+3 \text{KCl}$

W wyniku reakcji chlorku żelaza($\text{III}$) z tiocyjanianem potasu powstaje związek o czerwonym zabarwieniu – heksatiocyjanianożelazian($\text{III}$) potasu oraz chlorek potasu.

Przykład 2

Doświadczenie: otrzymywanie wodorotlenku tetraaminamiedzi($\text{II}$).

RBo9vVYbLN6ak

Na ilustracji są dwie probówki. W pierwszej znajduje się galaretowaty, niebieski osad wodorotlenku miedzi. Dodano roztwór amoniaku. W drugiej roztwór ma ciemnoniebieską barwę. To $\left[\text{Cu}\left({\text{NH}}_3\right)\right](\text{OH}{)}_2$.

Obserwacje:

Osad się roztwarza, a roztwór zabarwia na szafirowo.

Wnioski:

Zachodzi reakcja wg poniższego równania reakcji:

$4 {\text{NH}}_3+\text{Cu}{\left(\text{OH}\right)}_2\to \left[\text{Cu}{\left({\text{NH}}_3\right)}_4\right]{\left(\text{OH}\right)}_2$

W wyniku reakcji amoniaku z wodorotlenkiem miedzi($\text{II}$) powstaje związek o szafirowym zabarwieniu - wodorotlenek tetraaminamiedzi($\text{II}$).

Słownik

Bibliografia

Bielański A., Podstawy Chemii nieorganicznej, t. $1—2$, Warszawa $2010$.

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Chemia. Repetytorium. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa – Bielsko‑Biała $2010$.

Trzebiatowski W., Chemia nieorganiczna, wyd. $\text{VIII}$, PWN, Warszawa $1978 \text{r}.$