Coördinatienummer Nummer Definitie in Chemie

De coördinatiegetal van een atoom in een molecuul is het aantal atomen gebonden aan het atoom. In chemie en kristallografie beschrijft het coördinatiegetal het aantal buuratomen ten opzichte van een centraal atoom. De term werd oorspronkelijk in 1893 gedefinieerd door de Zwitserse chemicus Alfred Werner (1866-1919). De waarde van het coördinatiegetal wordt anders bepaald voor kristallen en moleculen. Het coördinatiegetal kan variëren van zo laag als 2 tot zo hoog als 16. De waarde hangt af van de relatieve grootte van het centrale atoom en liganden en door de lading van de elektronische configuratie van een ion.

Het coördinatienummer van een atoom in een molecuul of polyatomisch ion wordt gevonden door het aantal eraan gebonden atomen te tellen (opmerking: niet door het aantal chemische bindingen te tellen).

Het is moeilijker om de chemische binding in vaste kristallen te bepalen, dus het coördinatiegetal in kristallen wordt gevonden door het aantal aangrenzende atomen te tellen. Meestal kijkt het coördinatiegetal naar een atoom in het interieur van een rooster, met buren die zich in alle richtingen uitstrekken. In bepaalde contexten zijn echter kristaloppervlakken belangrijk (bijv. Heterogene katalyse en materiaalkunde), waarbij het coördinatiegetal voor een inwendig atoom de bulk coördinatie nummer en de waarde voor een oppervlakte-atoom is de oppervlakte coördinatie nummer.

In coördinatiecomplexen telt alleen de eerste (sigma) binding tussen het centrale atoom en liganden. Pi-bindingen met de liganden worden niet meegenomen in de berekening.

Voorbeelden van coördinatienummers

• Koolstof heeft een coördinatiegetal van 4 in een methaan (CH₄) molecuul omdat er vier waterstofatomen aan zijn gebonden.
• In ethyleen (H₂C = CH₂), het coördinatiegetal van elke koolstof is 3, waarbij elke C is gebonden aan 2H + 1C voor een totaal van 3 atomen.
• Het coördinatiegetal van een diamant is 4, omdat elk koolstofatoom rust in het midden van een regelmatige tetraëder gevormd door vier koolstofatomen.

Het coördinatienummer berekenen

Hier zijn de stappen voor het identificeren van het coördinatienummer van een coördinatieverbinding.

1. Identificeer het centrale atoom in de chemische formule. Meestal is dit een overgangsmetaal.
2. Zoek het atoom, molecuul of ion het dichtst bij het centrale metaalatoom. Zoek hiervoor het molecuul of ion direct naast het metaalsymbool in de chemische formule van de coördinatieverbinding. Als het centrale atoom zich in het midden van de formule bevindt, zijn er aan beide zijden aangrenzende atomen / moleculen / ionen.
3. Voeg het aantal atomen van de dichtstbijzijnde atoom / molecuul / ionen toe. Het centrale atoom is misschien alleen aan een ander element gebonden, maar je moet nog steeds het aantal atomen van dat element in de formule noteren. Als het centrale atoom zich in het midden van de formule bevindt, moet u de atomen in het hele molecuul optellen.
4. Zoek het totale aantal dichtstbijzijnde atomen. Als het metaal twee gebonden atomen heeft, tel je beide getallen bij elkaar op,

Coördinatienummer geometrie

Er zijn meerdere mogelijke geometrische configuraties voor de meeste coördinatienummers.

• Coördinatie nummer 2-lineair
• Coördinatienummer 3-trigonaal vlak (bijv. CO₃^2-), trigonale piramide, T-vormig
• Coördinatienummer 4-viervlak, vierkant vlak
• Coördinatienummer 5-vierkante piramide (bijvoorbeeld oxovanadiumzouten, vanadyl VO²⁺), trigonale bipyramid, 
• Coördinatienummer 6-zeshoekig vlak, trigonaal prisma, octaëdrisch
• Coördinatienummer 7-afgedekte octaëder, afgedekt trigonaal prisma, vijfhoekige bipyramid
• Coördinatienummer 8-dodecaëder, kubus, vierkant antiprisma, zeshoekige bipyramid
• Coördinatienummer 9-driezijdige gecentreerd trigonaal prisma
• Coördinatienummer 10-bicapped vierkant antiprisma
• Coördinatienummer 11-afgedekt trigonaal prisma met alle gezichten
• Coördinatienummer 12-cuboctaëder (bijvoorbeeld ceric ammoniumnitraat - (NH₄)₂Ce (NO₃)₆)