Zpět na úvod   Názvosloví koordinačních sloučenin   Definice a základní pojmy

4 Názvosloví koordinačních sloučenin

4.1 Definice a základní pojmy

Koordinační sloučenina (komplex) vzniká, jestliže Lewisova báze (ligand) předá Lewisově kyselině (akceptoru) volný elektronový pár.

Koordinační sloučeninou(částicí) čili komplexem se rozumí molekula či ion, v němž jsou k atomu či iontu M vázány další atomy či atomové skupiny L tak, že jejich počet převyšuje oxidační číslo atomu M.

Vypustí-li se z této definice omezení dané oxidačním číslem atomu či iontu M, pak je možno pojmenovat podle názvoslovných pravidel pro koordinační sloučeniny každou sloučeninu vytvořenou připojením (adicí) jednoho či několika iontů (molekul) k jednomu či více iontům (molekulám), tedy i mnohé známé jednoduché anorganické sloučeniny. Tím se zamezí rozmanitostem v názvech i zbytečným názvoslovným sporům. Proto se doporučuje používat názvoslovných pravidel koordinačních sloučenin pro co nejširší okruh anorganických sloučenin. Připouští se však, že by nebylo účelné používat tohoto názvosloví v těch případech, kdy plně a hlavně jednoznačně postačí jednodušší názvy racionální (např. u jednoduchých solí). Je třeba výslovně zdůraznit, že použití názvoslovných pravidel koordinačních sloučenin pro sloučeniny jednoduché nemusí nutně znamenat i jejich vzájemnou strukturní analogii se sloučeninami koordinačními.

Při formulaci názvoslovných pravidel koordinačních sloučenin se používá základních pojmů, jež mají následující význam:

Atom (či ion) M ve smyslu výše uvedeném se nazývá centrální (středový) atom či ion.

Centrální atomy bývají nejčastěji atomy nebo ionty přechodných kovů, které mohou do svých neobsazených valenčních orbitalů přijmout volné elektronové páry – jsou tedy akceptory elektronů

Příklady:

Uvedené ionty Fe³⁺ a Pt²⁺ mohou být centrálními atomy, neboť disponují neobsazenými valenčními orbitaly:

		3d5	4s0	4p0
Fe3+	[Ar]

		5d8	6s0	6p0
Pt2+	[Xe]

Atomy vázané k atomu M jsou atomy donorové či koordinující.

Částice L obsahující jeden nebo více donorových atomů nebo vázaná k M jako celek bez možnosti specifikacedonorového či donorových atomů se nazývá ligand.

Ligandy jsou buď elektroneutrální molekuly nebo atomové skupiny, jako např. H₂O, CO, NO, NH₃, nebo anionty, např. F^-, Cl^-, S^2-, OH^-, CN^-, SCN^-, NO^3-, apod., které obsahují atom s volným elektronovým párem (donorovým elektronovým párem), nebo s více donorovými páry. Ligandem může být také molekula organické látky s násobnými vazbami. Funkci donorových elektronových párů pak hrají p-elektrony násobných vazeb.

Příklady:

V komplexním kationtu [Cu(NH₃)₄]²⁺ je centrálním atomem ion Cu²⁺ a ligandy jsou molekuly NH₃. Donory elektronových párů (donorové atomy) jsou atomy dusíku čtyř molekul amoniaku:

V komplexním aniontu [Fe(CN)₆]^3– je centrálním atomem Fe³⁺ a ligandy anionty CN^-. Donory elektronových párů (tj. donorové atomy) jsou atomy uhlíku šesti iontů CN^-:

V koordinační molekule látky nazývané bis(benzen)chrom není možno určit konkrétní donorové atomy, protože ligand – nenasycený uhlovodík (benzen) – je k centrálnímu atomu (Cr) vázán jako celek pomocí p-elektronů násobných vazeb.

Centrální atom M je charakterizován koordinačním číslem. To je rovno počtu donorových atomů vázaných k M. U částic s nespecifikovaným donorovým atomem lze za koordinační číslo atomu či iontu M považovat počet částic (tj. ligandů) vázaných k němu jako celek. Nejčastějšími koordinačními čísly bývají 4 a 6, méně frekventovaná jsou koordinační čísla 2, 3, 5, 7, 8 a 12.

Příklady:

V komplexním kationtu [Cu(NH3)4]2+ je koordinační číslo mědi 4. Donory elektronových párů (donorové atomy) jsou atomy dusíku čtyř molekul amoniaku:
V komplexním aniontu [Fe(CN)6]3- je koordinační číslo železa 6. Donory elektronových párů (tj. donorové atomy) jsou atomy uhlíku šesti iontů CN–:
V komplexním kationtu [Cu(NH2CH2CH2NH2)2]2+ je koordinační číslo mědi 4, avšak počet ligandů je 2. Donory elektronových párů (donorové atomy) jsou všechny 4 atomy dusíku:
V koordinační molekule látky nazývané bis(benzen)chrom je koordinační číslo chromu 2. (K chromu se vážou celkem 2 ligandy bez možnosti specifikace donorových atomů).

Částice s jedním donorovým atomem se nazývá jednovazný nebo monodonorový ligand.

Příklad:

Molekula NH₃. Donor elektronového páru (donorový atom) je pouze atom dusíku:

Obsahuje-li ligand více donorových atomů, pak se označuje jako vícevazný nebo polydonorový.

Příklad:

Molekula NH₂CH₂CH₂NH₂. Donory elektronového páru (donorové atomy) jsou dva atomy dusíku.

Chelátový ligand je ligand vázaný k jednomu a témuž centrálnímu atomu či iontu dvěma či více donorovými atomy. Koordinační sloučenina obsahující chelátový ligand se nazývá chelát.

Příklad:

MolekulaNH2CH2CH2NH2 se v komplexním kationtu [Cu(NH2CH2CH2NH2)2]2+chová jako chelátový ligand: Komplexní kation [Cu(NH2CH2CH2NH2)2]2+ je příkladem chelátu.

Můstkový ligand se váže k více než jednomu centrálnímu atomu či iontu.

Příklad:

Anion OH- se v komplexním kationtu [Fe2(H2O)8(OH)2]4+ chová jako můstkový ligand:

Koordinační sloučenina s větším počtem centrálních atomů či iontů se nazývá vícejaderný (polycentrický, polynukleární) komplex. Počet centrálních atomů či iontů v takovéto koordinační částici se označuje pojmem dvojjaderný (bicentrický, binukleární), trojjaderný (tricentrický, trinukleární),… komplex.

Příklad:

Kation [Fe₂(H₂O)₈(OH)₄]⁴⁺ je dvojjaderný komplex.

Koordinační částice, v nichž atomy kovů jsou navzájem přímo vázány vazbou kov-kov a zároveň se váží s ligandy, se označuje „cluster“ (čti „klastr“).

Příklad:

Sloučenina nazývaná dodekakarbonyltriosmium je příkladem klastru (a současně také trojjaderného komplexu):