Kovalentna usklajuje vez ali usklajevanje vez je vrsta obveznice v katerih je ena od priloženih atomov dobave vseh elektronov v skupni rabi.
V preprosti kovalentni vezi vsak atom dovede en elektron v vez. Po drugi strani pa se atomi, ki dajejo elektron in tvorijo vez, v koordinacijski vezi imenujejo donorjev atom, medtem ko atom, ki sprejema par elektronov, se pridruži, imenujemo sprejemni atom (Clark, 2012).
Slika 1: prikaz koordinacijske vezi med atomom darovalca (N) in sprejemnikom (H).
Koordinacijska vez je predstavljena s puščico, ki se začne od atomov darovalca in konča pri sprejemnem atomu (slika 1). V nekaterih primerih je darovalec lahko molekula.
V tem primeru lahko atom v molekuli podari elektronski par, ki bi bil osnova Lewisa, molekula s sprejemno zmogljivostjo pa bi bila Lewisova kislina (Koordinatna kovalentna vez, SF).
Koordinacijska vez ima lastnosti, podobne značilnosti preproste kovalentne vezi. Spojine, ki imajo to vrsto vezi, imajo običajno nizko tališče in vrelišče z neobstoječo kulombno interakcijo med atomi (za razliko od ionske vezi), spojine pa so v vodi zelo topne (Atkins, 2017).
Nekaj primerov koordinatnih kovalentnih vezi
Najpogostejši primer koordinacijske vezi je amonijev ion, ki nastane s kombinacijo molekule amoniaka in protona iz kisline.
V amoniaku ima atom dušika po končanem oktetu osamljen par elektronov. Podarite ta osamljeni par vodikovemu ionu in tako atom dušika postane donator. Atom vodika postane akceptor (Schiller, SF).
Slika 2: prikaz koordinacijske vezi hidronijevih ionov.
Drug pogost primer dativne vezi je tvorba hidronijevega iona. Tako kot pri amonijevem ionu tudi prosti elektronski par vodne molekule služi kot darovalec protona, ki je akceptor (slika 2).
Vendar je treba opozoriti, da so po vzpostavitvi koordinacijske vezi vsi vodiki, vezani na kisik, popolnoma enakovredni. Ko se vodikov ion ponovno razgradi, ni razlik, kateri izmed vodikov se sprošča.
Odličen primer Lewisove kislinsko-bazične reakcije, ki ponazarja nastanek koordinatne kovalentne vezi, je reakcija tvorbe borovega trifluorida z amonijakom.
Borov trifluorid je spojina, ki nima plemenite plinske strukture okoli borovega atoma. Bor ima v svoji valenčni lupini samo 3 pare elektronov, zato naj bi BF3 imel elektrone v pomanjkanju.
Za premagovanje te pomanjkljivosti lahko uporabimo nesojeni elektronski par amoniakovega dušika in nastane spojina, ki vključuje koordinacijsko vez.
Slika 3: Addukt med molekulo borovega trifluorida in amonijakom.
Ta par elektronov iz dušika se podari borovi prazni p orbitali. Tukaj je amonijak Lewisova osnova, BF3 pa Lewisova kislina.
Koordinacijska kemija
Obstaja veja anorganske kemije, ki je namenjena izključno preučevanju spojin, ki tvorijo prehodne kovine. Te kovine se preko koordinacijskih vezi pridružijo drugim atomom ali molekulam, da tvorijo zapletene molekule.
Te molekule so znane kot koordinacijske spojine in znanost, ki jih proučuje, se imenuje koordinacijska kemija.
V tem primeru je snov, vezana na kovino, ki bi bil darovalec elektronov, znan kot ligand, koordinacijske spojine pa so splošno znane kot kompleksi.
Koordinacijske spojine vključujejo snovi, kot so vitamin B12, hemoglobin in klorofil, barvila in pigmenti ter katalizatorji, ki se uporabljajo pri pripravi organskih snovi (Jack Halpern, 2014).
Primer kompleksnega iona bi bil kompleks kobalta 2+ , ki bi bil dikloroaminetilendiamin kobalt (IV).
Koordinacijska kemija je nastala zaradi dela Alfreda Wernerja, švicarskega kemika, ki je pregledal različne spojine kobaltovega (III) klorida in amoniaka. Po dodajanju klorovodikove kisline je Werner ugotovil, da amoniaka ni mogoče popolnoma odstraniti. Nato je predlagal, naj se amoniak tesneje veže na osrednji ion kobalta.
Ko pa smo dodali vodni srebrni nitrat, je bil eden od tvorjenih trdnih snovi srebrovega klorida. Količina tvorjenega srebrovega klorida je bila povezana s številom molekul amoniaka, vezanih na kobaltov (III) klorid.
Na primer, ko je srebro nitrat dodan COCl 3 · 6NH 3 , vsi trije kloride smo pretvorili v srebrovim kloridom.
Ko pa smo dodali srebro nitrat v CoCl 3 · 5NH 3 , le 2 od 3 kloridov tvori srebrov klorid. Ko COCl 3 .4NH 3 obdelamo s srebrovim nitratom, eden od treh kloridov obori kot srebrovega klorida.
Iz tega izhajajočih opažanj je bilo mogoče sklepati o nastanku kompleksnih ali koordinacijskih spojin. V notranji koordinacijski sferi, ki jo v nekaterih besedilih omenjajo tudi kot prvo kroglo, so ligandi neposredno pritrjeni na osrednjo kovino.
V zunanji sferi koordinacije, ki jo včasih imenujemo druga sfera, so zapleteni ioni pritrjeni drugi ioni. Werner je leta 1913 prejel Nobelovo nagrado za svojo teorijo o koordinaciji (Uvod v koordinacijsko kemijo, 2017).
Ta teorija koordinacije omogoča, da imajo prehodne kovine dve vrsti valenca: prvo valenco, določeno z oksidacijsko številko kovine, in drugo valenco, imenovano koordinacijsko število.
Oksidacijsko število pove, koliko kovalentnih vezi lahko nastane v kovini (primer železa (II) proizvaja FeO), koordinacijsko število pa pove, koliko koordinacijskih vezi lahko nastane v kompleksu (primer železa s koordinacijsko številko 4 proizvede - in 2- ) (Koordinacijske spojine, 2017).
V primeru kobalta ima koordinacijsko številko 6. Zato je v Wernerjevih poskusih ob dodajanju srebrovega nitrata vedno dobivala količino srebrovega klorida, ki bi pustil heksakoordinirani kobalt.
Koordinacijske vezi te vrste spojine imajo značilnost, da so obarvane.
Pravzaprav so odgovorni za značilno obarvanost kovine (rdeče železo, modri kobalt itd.) In so pomembni za atomsko emisijsko in absorpcijsko spektrofotometrične preiskave (Skodje, SF).
Reference
- Atkins, PW (2017, 23. januarja). Kemično vezanje Pridobljeno od britannica.com.
- Clark, J. (2012, september). KO-ORDINATNO (DATIVNO KOVALENTNO) OBVEZLJIVOST. Pridobljeno iz strani chemguide.co.uk.
- Koordinirajte kovalentno vez. (SF). Pridobljeno iz kemije.tutorvista.
- Koordinacijske spojine. (2017, 20. aprila). Pridobljeno s strani chem.libretexts.org.
- Uvod v koordinacijsko kemijo. (2017, 20. aprila). Pridobljeno s strani chem.libretexts.org.
- Jack Halpern, GB (2014, 6. januarja). Koordinacijska spojina. Pridobljeno od britannica.com.
- Schiller, M. (SF). Koordinirajte kovalentno vezavo. Pridobljeno z easychem.com.
- Skodje, K. (SF). Koordiniraj kovalentno vez: Opredelitev in primeri. Pridobljeno iz spletnega mesta study.com.