Координационное число

[Ximik]

Стоит вопрос: как определить координационное число атома и от чего оно зависит? Определить максимальное значение координационного числа для атомов или ионов B, N, Al, Cl, Zn, Со.

В книгах на вопрос от чего зависит координационное число есть неоднозначный ответ: от природы лигандов, от температуры, растворителя и т.д. и т.п. Я же знаю, что оно зависит от количества связей, которые могут образоваться по донорно-акцепторному механизму. Количество таких связей будет определятся количеством свободных электронных орбиталей, куда могут акцептироваться электронные пары лигандов.
Так, у бора таких ячеек 4, у кобальта 6 - я не спорю. Но если расписать для иона алюминия(+3), то там их окажется целых девять штук (одна 3s, три 3p, пять 3d)! Но ведь он же не образует таких комплексов; максимум - это к.ч. 6 для Al.

Убедительно прошу, объясните что к чему.

[Marxist]

Я же знаю, что оно зависит от количества связей, которые могут образоваться по донорно-акцепторному механизму.

Оно от него не зависит, оно им является

[eukar]

Количество таких связей будет определятся количеством свободных электронных орбиталей, куда могут акцептироваться электронные пары лигандов.
Так, у бора таких ячеек 4, у кобальта 6 - я не спорю. Но если расписать для иона алюминия(+3), то там их окажется целых девять штук (одна 3s, три 3p, пять 3d)! Но ведь он же не образует таких комплексов; максимум - это к.ч. 6 для Al.

Убедительно прошу, объясните что к чему.

Свободных орбиталей в ионе алюминия, вообще говоря, бесконечно много. Подходящих по энергии, коих вы насчитали 9, меньше. Но помимо этого есть еще задача расположить лиганды вокруг комплексообразователя на должном расстоянии. Для алюминия, чей радиус мал, 9 штук - много.

[Ximik]

Хорошо, если у алюминия координационное число 6, то какие орбитали задейстованы: одна 3s- три 3p- и две 3d-орбитали. Получается, гибридизация у алюминия sp3d2 в, скажем, гексагидроксоалюминат ионе?

[Ximik]

Такой ещё вопросик по комплексам: какова дентатность у лиганда W3O10 (2-) ? Нужно определить к.ч. фосфора в комплексе Na3[P(W3O10)4]

[eukar]

Хорошо, если у алюминия координационное число 6, то какие орбитали задейстованы: одна 3s- три 3p- и две 3d-орбитали. Получается, гибридизация у алюминия sp3d2 в, скажем, гексагидроксоалюминат ионе?

Получается, так.
Справочник Лидина говорит, что угол O-Al-O в ионе [Al(OH2)6] - про гексагидрокси нет информации - равен 90 градусов, что означает правильный октаэдр.

(PS the same for AlF6)

[arkansas]

Такой ещё вопросик по комплексам: какова дентатность у лиганда W3O10 (2-) ? Нужно определить к.ч. фосфора в комплексе Na3[P(W3O10)4]

Координационное число, как и в фосфат-анионе, - 4. К фосфору в этом анионе через кислородные мостики пристроены тетраэдры (WO4)

[Ximik]

Ага, всё понятно! Спасибо большое.
Ну и разрешите ещё такое спросить: гидроксиды каких металлов растворяются в аммиаке? Жаль, не имею возможности лично проверить, а в имеющейся литературе сведений нет. В часности меня интересуют Al, Zn, Cr, Fe, Pb, Sn, Bi. По-моему, первые четыре точно не образуют. Знаю, что образуют медь, серебро. Может есть какое-то общее правило?

[amik]

гидроксиды каких металлов растворяются в аммиаке?

В смысле в водном растворе аммиака?
Из приведенного списка растворяется гидроксид цинка и об этом должно быть упомянуто в любом учебнике . Без особых заморочек растворимы также гидроксиды Cd, Ni, Co. Платиноиды тоже растворимы, но структура комплексов будет похитрее. В особых условиях(давление, температура) аммиакаты способны образовывать еще некоторые металлы, например Fe, Cr и др., но это уже экзотика.

Может есть какое-то общее правило?

Мне неведомо (кроме того что это d-элементы), просто помню Пускай спецы подскажут

[Ximik]

Свободных орбиталей в ионе алюминия, вообще говоря, бесконечно много. Подходящих по энергии, коих вы насчитали 9, меньше.

Почему же, ведь все пять 3d-орбиталек являются вырожденными, однако в комплексных соединениях из них задействованы только две. Почему не задействованы оставшиеся три орбитальки?

[Marxist]

Почему же, ведь все пять 3d-орбиталек являются вырожденными, однако в комплексных соединениях из них задействованы только две. Почему не задействованы оставшиеся три орбитальки?

Потому что sp3d2-орбиталей только 6.

[Ximik]

Почему же, ведь все пять 3d-орбиталек являются вырожденными, однако в комплексных соединениях из них задействованы только две. Почему не задействованы оставшиеся три орбитальки?

Потому что sp3d2-орбиталей только 6.

Я могу поставить вопрос по другому: почему не может существовать 9 орбиталей типа sp3d5 ?

[Marxist]

Я могу поставить вопрос по другому: почему не может существовать 9 орбиталей типа sp3d5 ?
У меня в экзаменационном билете вопрос: чем определяется к.ч. атома? Какое максимально возможное к.ч. может иметь Al, N, P, Cl, Zr и почему. Просто хочу написать грамотный ответ.

Вам уже выше указывали, что катион маленький. шесть лигандов ещё кое-как влезут.

[antonen]

я, конечно, извиняюсь, но таки фтор и вода немного различаются по объему. Почему же все равно AlX6 в обоих случаях? Значит фторов можно было бы еще напихать, раз воды 6 штук помещается.
Опять же, почему, например, тот же хром тоже кч 6 имеет?
Вот тут написано немного про обычные кч для некоторых элементов: http://www.alhimik.ru/compl_soed/gl_1.htm
А логики, имхо, никакой нет. Ну или она просто мне непонятна, на всякий случай буду следить за темой