Numero di coordinazione: fattori che lo influenzano
Il numero di coordinazione è il numero di ioni o molecole legati ad un atomo centrale e assume più comunemente i valori 2, 4 e 6
I composti di coordinazione sono anche detti complessi in quanto molti di essi sono formati dall’addizione di composti capaci ciascuno di esistenza autonoma.
Ad esempio se è aggiunta ammoniaca ad una soluzione acquosa di cloruro di nichel (II) si ottiene un nuovo composto la cui stechiometria può essere espressa dalla formula NiCl2· 6 NH3
In esso lo ione nichel (II) coordina sei molecole di ammoniaca; il numero di atomi legati allo ione centrale definisce il numero di coordinazione.
I gruppi coordinati, in questo caso l’ammoniaca, sono chiamati leganti e l’atomo del gruppo che è direttamente legato all’atomo metallico è detto atomo donatore.
Nei composti di coordinazione esso corrisponde al numero di leganti legati all’atomo centrale che in genere assume valori da due a nove.
Fattori
Esso è influenzato dalle dimensioni dello ione metallico e dei leganti e da fattori elettronici coma la carica che dipende dalla configurazione elettronica dello ione metallico.
Questi effetti competitivi sono descritti dal potenziale ionico che è definito come il rapporto tra carica e raggio. Metalli aventi grandi dimensioni e leganti di piccole dimensioni presentano un alto numero di coordinazione come ad esempio [Mo(CN)8]4-mentre metalli di piccole dimensioni, e leganti di grandi dimensioni presentano un basso numero di coordinazione come ad esempio Pt[{P(C6H5)3}3].
Complessi
I complessi con numero di coordinazione 2 poco comuni hanno geometria lineare e si presentano con cationi di metalli pesanti aventi configurazione elettronica d10. Esempi sono [Au(CN)2]– e [Ag(NH3)2]+
I complessi con numero di coordinazione 3 sono poco comuni e possono presentare più di una geometria molecolare: trigonale planare, trigonale piramidale e a forma di T
I complessi con numero di coordinazione 4 possono avere due tipi di geometria: tetraedrica e quadrato planare
La geometria tetraedrica è la più comune ed è tipica di complessi in cui è presente cobalto e rame come ad esempio [CoCl4]2- e [CuCl4]2-.
La geometria quadrato planare è poco comune e viene esibita da complessi come il cis platino cis-Pt(Cl)2(NH3)2
I complessi con numero di coordinazione 5 possono avere due tipi di geometria: trigonale bipiramidale e quadrato-piramidale
Esempi sono [CuCl5]3- a geometria trigonale bipiramidale e [Ni(CN)5]3- con geometria quadrato-piramidale.
I complessi con numero di coordinazione 6 possono avere geometria esagonale planare, a forma di prisma trigonale in cui sono in genere presenti leganti bidentati come gli ossalati e ottaedrica che è la più comune.
Quelli a geometria ottaedrica spesso sono costituiti da ioni metallici della prima riga dei metalli di transizione
I complessi con numero maggiore hanno varie geometrie e sono tipici di metalli aventi grandi dimensioni come i lantanidi; esempi sono costituiti dai complessi [NbF7]2- e [ReH9]2-
