KORT INTRODUKTION TIL

KOORDINATIONSFORBINDELSERs NOMENKLATUR



Formålet med at have regler for nomenklatur er at gøre sig forståelig når man ikke kan stå ved siden af og tegne og fortælle..... Nomenklaturreglerne skal derfor anvise hvordan man ved hjælp af bogstaver, tal og andre symboler kan kommunikere entydigt om stoffers sammensætning og opbygning.

1 ELEMENTERNE

A Centralatomet, som almindeligvis er en positivt ladet metalion, er omgivet af et antal ligander, som kan siges at koordinere til centralatomet. Bindingsformen benævnes ofte som en dativ binding, hvormed antydes at et lone-pair på liganden doneres til metalionen, så der etableres en binding med et covalent element. Der bør normalt også tænkes på et elektrostatisk bindingsbidrag mellem den negativt polariserede (eller negativt ladede) ligand og den positive metalion.

B Ordet "koordinationsforbindelse" betyder egentlig en kemisk forbindelse, som indeholder et centralatom (ladet eller uladet) og et dertil bundet antal ligander. Kemiske forbindelser er uladede, så hvis centralatom plus ligander netto har en positiv eller negativ ladning, må der til koordinationsforbindelsen nødvendigvis være knyttet en modion med passende ladning. Benævnelsen for centralatom plus ligander burde derfor være en koordinations-ion, hvis der er en netto ladning. Tit ser man også en "komplex-ion" som betegnelse (komplex betyder sammensat). Almindeligvis benytter man ordet koordinationsforbindelse i flæng om centralatom plus ligander uanset netto ladningen og om salte der er opbygget af en koordinations-ion plus et passende antal modioner, altså om den egentlige (uladede) forbindelse.

2 FORMLER

A Koordinationsforbindelsen tildeles en formel, som indeholder elementerne i koordinationsforbindelsen med deres atomsymboler og evt. ligandforkortelser inden for en kantet parentes og koordinationsforbindelsens nettoladning (hvis den er forskellig fra 0) uden for den kantede parentes. Centralatomet skrives først; herefter skrives liganderne i en rækkefølge
ex. 1. Koordinationsforbindelsen, der består af 6 flouridioner koordineret til en aluminium(III)ion har formlen
[ AlF6] 3-
ex. 2. Koordinationsforbindelsen, der består af 6 vandmolekyler koordineret til en aluminium(III)ion har formlen
[ Al(H2O)6] 3+
B Er der flere forskellige ligander i samme koordinationsforbindelse opskrives de i en rækkefølge, så negativt ladede ligander skrives først, derefter skrives neutrale ligander og til sidst evt. positivt ladede ligander.
ex. 3. Koordinationsforbindelsen, der består af 4 flouridioner og 2 vandmolekyler koordineret til en aluminium(III)ion har formlen [ AlF4(H2O)2] -
C Er der flere forskellige ligander med negativ ladning eller flere forskellige neutrale ligander eller evt. flere forskellige ligander med positiv ladning skrives de i alfabetisk rækkefølge inden for ladningsgruppen
ex. 4. Koordinationsforbindelsen, der består af 4 ammoniakmolekyler og 2 vandmolekyler koordineret til en chrom(III)ion har formlen [ Cr(NH3)4(H2O)2] 3+
ex. 5. Koordinationsforbindelsen, der består af 4 ammoniakmolekyler og 2 fluoridioner koordineret til en chrom(III)ion har formlen [ CrF2(NH3)4] +
ex. 6. Koordinationsforbindelsen, der består af 4 ammoniakmolekyler og 1 fluoridion og
1 chloridion koordineret til en chrom(III)ion har formlen [ CrClF(NH3)4] +
ex. 7. Koordinationsforbindelsen, der består af 3 ammoniakmolekyler og 1 vandmolekyle og 1 fluoridion og 1 chloridion koordineret til en chrom(III)ion har formlen [ CrClF(NH3)3(H2O)] + Her kan det ses, at man nogen gange kan sætte parentes om en ligand, selv om der kun er en af slagsen, hvis det derved bliver lettere at læse formlen. At skrive [ Cr(Cl)(F)(NH3)3(H2O)] + er måske for meget af det gode, men helt forståeligt.
D Ønsker man at beskrive særlige træk ved den rumlige opbygning, herunder den indbyrdes placering af ligander, så findes der også regler for det. Nogle af de simpleste kan umiddelbart benyttes sammen med formlerne. cis og trans og mer og fac stilles foran formlerne i kursiv med en bindestreg. Det forudsætter naturligvis at man kender til den rumlige opbygning og/eller ønsker at præcisere netop dette forhold. Optiske isomerer angives ved D og L
ex. 5. fortsat Koordinationsforbindelsen med denne formel kan enten være cis-[ CrF2(NH3)4] + hvis de to fluoridioner er tættest muligt ved hinanden, eller trans-[ CrF2(NH3)4] + , hvis de to fluoridioner har koordinationspladser længst muligt væk fra hinanden i oktaedret.
ex. 8. Koordinationsforbindelsen, der består af 3 ammoniakmolekyler og 3 fluoridioner koordineret til en chrom(III)ion med formlen [ CrF3(NH3)3] kan enten være fac-[ CrF3(NH3)3] , hvis de tre fluoridioner er placeret tættest muligt ved hinanden i oktaederet eller være
mer-[ CrF3(NH3)3] , hvis de tre fluoridioner er placeret fjernest muligt fra hinanden i oktaederet.

3 NAVNE

A Består forbindelsen af en eller flere kationer og en eller flere anioner nævnes kation(erne i princippet med tal-præfix) først, anion(erne i princippet med tal-præfix) til sidst. Dette følger altså reglerne for navngivning af salte.
B Liganderne nævnes før centralatomet.
C Negativt ladede ligander tildeles normalt sit eget grundstofnavn (eller stammen i navnet på en sammensat anion) efterfulgt af o.
D Neutrale ligander tildeles normal sit eget navn (undtagelser aqua for vand, ammin for ammoniak, nitrosyl for nitrogenmonoxid og carbonyl for carbonmonoxid)
E Antallet af en ligand angives ved et tal-præfix. Mono- di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, med mindre ligandnavnet er særligt langt eller indviklet eller selv starter med et tal-præfix. I så fald bruges gerne bis-, tris-, tetrakis-, pentakis- …
F Er der flere forskellige ligander i samme koordinationsforbindelse anvendes streng alfabetisk rækkefølge for liganderne (tal-præfixer har ingen betydning her !)
G Brodannende ligander (mellem to centralatomer) tildeles præfixet m
H Ambidentate ligander (sammensatte - fleratomige - ligander, som kan binde på forskellig måde, specielt med lone-pair på forskellige atomer) benævnes efter måden, den aktuelt binder. Nitritionen kan binde med O og benævnes da nitrito eller med N og benævnes da nitro. Thiocyanationen med S nærmest ved centralatomet benævnes thiocyanato, hvorimod N-bundet thiocyanat benævnes isothiocyanato.
I Centralatomet karakteriseres normalt med sit oxidationstrin ved et romertal i parentes efter centralatomets navn. Dette er unødvendigt i de tilfælde, hvor centralatomet kun optræder med et oxidationstrin (men det er strengt taget ikke forbudt).
J Er koordinationsforbindelsen en kation eller er den uladet ender navnet her. I det første tilfælde kan man ønske at angive anionen i saltet. Er koordinationsforbindelsen selv en anion tilføjes -at (engelsk -ate) efter centralatomets navn med oxidationstrins angivelsen i
Ex. 8 [ Cr(NH3)6] 3+ kaldes hexaamminchrom(III) (regel B, D, E, I og J)
Ex. 1 [ AlF6] 3- kaldes hexafluoroaluminat (regel B, C, E, J og I)
Ex. 2 [ Al(H2O)6] 3+ kaldes hexaaquaaluminium (regel B, D, E, I og J)
Ex. 3 [ AlF4(H2O)2] - kaldes diaquatetrafluoroaluminat (regel B, C, D, E, F og I)
Ex. 9 [ Mg(H2O)6] Cl2 kaldes hexaaquamagnesiumchlorid (regel A, B, D, E, og J). Stoffet går jo også under navnet magnesiumchlorid, som man kan forveksle med vandfrit magnesiumchlorid MgCl2. Oftest vil man kun specificere antallet af vandmolekyler i sumformlerne, hvis det er vigtigt for formålet.
Flere gennemgåede exempler i Zumdahl

Nogle almindelige neutrale ligander :
H2O : aqua
NH3 : ammin
CH3NH2 : methylamin
RNH2 : amin
CO : carbonyl
NO : nitrosyl
N2: dinitrogen
O2: dioxygen

Opgaver

Skriv formler for følgende stoffer og skitser den rumlige opbygning
cis-Tetraaquadichlorochrom(III)chlorid
Kaliumpentachloronitroosmat(IV)
mer-Trihydridotris(triphenylphosphin)ruthenium(III)
Pentaamminchlorocobalt(III)nitrat
Kaliumtrioxalatocobaltat(III)
Bis(1,2-ethandiamin)diiodocobalt(III)perchlorat
Dichlorobis(1,2-ethandiamin)cobalt(III)tetrafluorborat
Pentaammindinitrogenruthenium(II)chlorid
Natriumpentacyanonitrosylferrat(II)dihydrat
Tetraamminaquacobalt(III)-m-cyanobromotetracyanocobaltat(III)

Giv følgende forbindelser navn
[PtCl2(NH3)2]
[Rh Cl (NH3)5]Cl2
[Co(NH3)6]SO4
[Co(NH3)4(H2O)2](BF4)3
Na3[Fe(CN)6], 2H2O,
[Ni(CO)4],
[Co(CH3COO)BrCl(NH3)2],
[Pt(py)4] [PtCl4],
Na2[PdCl6],
(NEt4)3[AlF6],
[Pt(acac)2ClNH3]Cl

Foreløbig note marts 99. Jens Josephsen