20.4 : 배위수와 기하학적 구조

많은 전이 금속이 색상과 같은 고유한 특성을 나타내는 여러 산화 수를 가집니다. 하지만 금속의 산화 수는 어떻게 결정될까요? 배위 화합물은 1차 및 2차 원자가를 가진 배위 화합물과 반대 이온으로 구성된 전기 중성 종입니다.

1차 원자가는 금속 이온의 산화수입니다. 산화 번호를 찾으려면 먼저 리간드와 반대 이온이 기여한 전하를 식별하는 것으로 시작하십시오. 그런 다음 전하를 합하고 금속 이온의 산화 번호를 확인합니다.

모든 리간드가 중성인 경우 복합 이온 전하는 금속 이온의 산화 번호가 됩니다. 2차 원자가는 배위 수라고 하는 중심 금속 이온에 직접 결합된 리간드의 수를 나타냅니다. 여기서 로듐의 배위수는 6입니다.

일부 금속 이온은 하나의 배위수만 가집니다. 코발트 와 백금 의 배위수는 6과 4입니다. 그러나 많은 금속 이온의 경우 배위 번호는 2부터 6까지 다양합니다.

리간드 및 금속 이온의 상대적 크기는 배위수에 영향을 미칩니다. 예를 들어 불소와 같은 작은 리간드는 철 에 비해 6 배 배위하고 이보다 더 큰 염소는 4 배만 배위합니다. 리간드에 의해 금속 이온에 전달되는 음전하도 배위수에 영향을 미칩니다.

중성 물 분자와 니켈 의 배위수는 6이며 음이온 염화 이온에 대해 4로 감소합니다. 복합 이온의 기하학적 모양은 부분적으로 금속 이온의 배위수에 따라 달라집니다. 배위수가 2인 화합물은 선형 기하 구조를 가지며 두 리간드는 금속 이온의 양쪽에서 180도 떨어져 있습니다.

배위수가 4인 화합물은 d-서브셸의 원자가 전자를 기반으로 두 가지 유형의 기하 구조를 나타냅니다 팔라듐 과 같이 8개의 d-전자를 가진 금속 이온은 정사각형 평면입니다. 아연 과 같이 10 개의 d-전자를 가진 금속 이온은 사면체 기하 구조를 나타냅니다. 배위수가 6인 화합물은 팔면체입니다.

6개의 리간드는 6개의 정점을 차지하고 4개의 리간드는 정사각형의 모서리를 형성하며 나머지 2개는 동일한 거리에서 위와 아래의 평면을 형성합니다. 따라서 8면체는 공통의 정사각형 밑면과 8개의 면으로 된 두 개의 피라미드로 나타납니다.