Kontent qismiga oʻtish

Koordinatsion son

Vikipediya, ochiq ensiklopediya

Kimyo,kristallografiyava materialshunoslikdamolekulayokikristalldagimarkaziyatomningkoordinatsion soni,shuningdek,liganitsiyadeb ham ataladi. Markaziy ion/molekula/atom atrofidagi ion/molekula/atom ligand deb ataladi. Bu raqam molekulalar uchun kristallarga qaraganda biroz boshqacha aniqlanadi.

Molekulalar va koʻp atomli ionlar uchun atomning koordinatsion raqami u bogʻlangan boshqa atomlarni hisoblash yoʻli bilan aniqlanadi (bitta yoki koʻp bogʻlanish orqali). Masalan, [Cr(NH3)2Cl2Br2]-markaziy kationi sifatida Cr3+ga ega, uning koordinatsion raqami 6 ga teng vaheksakoordinatasifatida tavsiflanadi. Umumiy koordinatsion raqamlar4,6va8 dir.

Molekulalar, koʻp atomli ionlar va koordinatsion komplekslar

[tahrir|manbasini tahrirlash]
12 koordinatali metall markazga ega boʻlgan gazsimon U(BH4)4ning sharli va tayoqchali modeli.[1]
[Co(NH3)6]3+,oktaedral molekulyar geometriyaga ega 6 koordinatali metall markazga ega.
Xloro(trifenilfosfin)oltin(I), 2 koordinatali metall markaziga ega.

Kimyoda dastlab 1893-yildaAlfred Vernertomonidan aniqlangankoordinatsion raqam(C. N.) molekula yoki iondagi markaziy atomning qoʻshnilarining umumiy sonidir.[2]Kontseptsiya koʻpincha muvofiqlashtirish komplekslariga nisbatan qoʻllanadi.

Oddiy va oddiy holatlar

[tahrir|manbasini tahrirlash]

d guruppaoʻtish metall komplekslari uchun eng keng tarqalgan koordinatsion raqam 6 ga teng. CN bunday komplekslarning geometriyasini farqlamaydi, yaʼni oktaedral va trigonal prizmatik.

Oʻtish metall komplekslari uchun koordinatsion raqamlar 2 dan (masalan, Ph3PAuCl da AuI) 9 gacha (masalan, [ReH9]2−da ReVII).f guruppametallari (lantanoidlarvaaktinoidlar) kattaroq ion radiuslari va bogʻlanish uchun koʻproq orbitallarning mavjudligi tufayli yuqori koordinatsiya sonini sigʻdira oladi. Odatdaf-guruppa elementlari uchun 8 dan 12 gacha koordinatsion raqamlar kuzatiladi. Masalan, bidentatnitrationlari ligand sifatida CeIVva ThIV12 koordinatali ionlarni [Ce(NO3)6]2−(serik ammoniy selitrasi) va [Th(NO3)6]2−hosil qiladi. Atrofdagi ligandlar markaziy atomdan ancha kichik boʻlsa, undan ham yuqori koordinatsion raqamlar boʻlishi mumkin. Hisoblash kimyosi boʻyicha bir tadqiqot ayniqsa barqaror PbHe2+ ni bashorat qildiPbHe</br> PbHe ion 15 dan kam boʻlmagan geliy atomlari bilan muvofiqlashtirilgan markaziyqoʻrgʻoshinionidan iborat.[3]Frank-Kasper fazalari orasida metall atomlarining oʻrami 16 tagacha koordinatsion raqamlarni berishi mumkin.[4]Aksincha, sterik ekranlanish juda past koordinatsion raqamlarga olib kelishi mumkin. Koordinatsion raqami 1 boʻlgan metallning juda kam uchraydigan holati terfenilga asoslangan ariltaliy (I) kompleksi 2,6-Tipp2C6H3Tlda uchraydi, bu yerda Tipp 2,4,6-triizopropilfenil guruhidir.[5]

Polihapto ligandlari

[tahrir|manbasini tahrirlash]

Koordinatsion raqamlar polihapto ligandlari bilan ishlashda noaniq boʻlib qoladi. Siklopentadienid ioni [C5H5]-,alkenlarvasiklooktetraenidioni [C8H8]2−kabi p-elektron ligandlar uchun p-elektron sistemasidagi markaziy atom bilan bogʻlangan qoʻshni atomlar soni. haptiklik deb ataladi. Ferrotsenda har bir siklopentadienid anionining haptikligi,ē,besh, Fe(ē5-C5H5)2ga teng. Har bir siklopentadienid ligand tomonidan markaziy temir atomining koordinatsion raqamiga qoʻshgan hissasini belgilashning turli usullari mavjud. Hissa bitta ligand boʻlgani sababli bitta yoki qoʻshni beshta atom mavjud boʻlgani sababli beshta yoki uchta elektron juft ishtirok etganligi sababli uchta deb belgilanishi mumkin. Odatda elektron juftlar soni olinadi.[6]

Yuzaki va rekonstruksiya

[tahrir|manbasini tahrirlash]

Koordinatsion raqamlarkristall panjaraningichki qismidagi atomlar uchun yaxshi aniqlangan: barcha yoʻnalishdagi eng yaqin qoʻshnilarni sanash kerak. Ichki atomning qoʻshnilarisoni ommaviy koordinatsion raqamdeb ataladi. Sirtlar uchun qoʻshnilar soni koʻproq cheklangan, shuning uchunsirt koordinatsiya soniommaviy muvofiqlashtirish sonidan kichikroq. Koʻpincha sirt koordinatsiya raqami nomaʼlum yoki oʻzgaruvchan.[7]Sirt koordinatsiya soni ham sirtning Miller indekslariga bogʻliq. Tana markazlashtirilgan kubik (BCC) kristalida massa koordinatsion soni 8 ga teng, (100) sirt uchun esa sirt koordinatsiya soni 4 ga teng.[8]

Keys tadqiqotlari

[tahrir|manbasini tahrirlash]

Atomning koordinatsion sonini aniqlashning keng tarqalgan usuli bu rentgen kristallografiyasidir. Tegishli texnikalar neytron yokielektrondiffraktsiyasini oʻz ichiga oladi.[9]Atomning koordinatsion raqamini eng yaqin qoʻshnilarni sanash orqali toʻgʻridan-toʻgʻri aniqlash mumkin.

-alyuminiy muntazam kubikli yaqin oʻralgan tuzilishga ega, fcc, bu yerda har bir alyuminiy atomining 12 ta eng yaqin qoʻshnisi, 6 tasi bir xil tekislikda va 3 tasi yuqorida va pastda, koordinatsion koʻpburchak esa kuboktaedrdir.Temir tanasi markazlashtirilgan kubik tuzilishga ega boʻlib, har bir temir atomi kubning burchaklarida joylashgan 8 ta eng yaqin qoʻshniga ega.

Grafit qatlami, uglerod atomlari va C-C aloqalari qora rangda koʻrsatilgan.

Uglerodning ikkita eng keng tarqalganallotroplariturli xil koordinatsiya raqamlariga ega.Olmosdahar biruglerodatomi toʻrtta boshqa uglerod atomlari tomonidan tashkil etilgan muntazamtetraedrningmarkazida joylashgan boʻlib, koordinatsion raqami metan uchun toʻrtta.Grafitikki oʻlchovli qatlamlardan iborat boʻlib, unda har bir uglerod uchta boshqa uglerod bilan kovalent bogʻlangan; boshqa qatlamlardagi atomlar uzoqroqda joylashgan va eng yaqin qoʻshnilar emas, koordinatsion raqam 3 ga teng[10]

bcc tuzilishi
Oltinchi koordinatsion ionlar juda nosimmetrik „tosh tuzi tuzilishi “ni tashkil qiladi.

Natriy xloridva seziy xlorid kabi muntazam panjaralari boʻlgan kimyoviy birikmalar uchun eng yaqin qoʻshnilarni hisoblash ionlarning muhiti haqida yaxshi rasm beradi. Natriy xloridda har bir natriy ioni eng yaqin qoʻshni sifatida 6 xlorid ioniga ega (276 pm da)oktaedrburchaklarida va har bir xlorid ionida 6 ta natriy atomi mavjud (shuningdek, 276 pm da) oktaedrning burchaklarida. Seziy xloridda har bir seziykubningburchaklarida joylashgan 8 ta xlorid ioniga ega (soat 356 da) va har bir xloridda sakkizta seziy ioni (shuningdek, 356 da) mavjud. pm) kubning burchaklarida.

Murakkabliklar

[tahrir|manbasini tahrirlash]

Baʼzi birikmalarda metall-ligand bogʻlari hammasi bir xil masofada boʻlmasligi mumkin. Misol uchun, PbCl2da Pb2+ning koordinatsion raqami qaysi xloridlar ligand sifatida tayinlanganiga qarab etti yoki toʻqqizta deb aytish mumkin. Etti xlorid ligandlari Pb-Cl 280-309 masofaga ega pm. Ikki xlorid ligandlari uzoqroq, Pb-Cl masofalari 370. pm ga teng boʻladi[11]

Baʼzi hollarda koordinatsion raqamning boshqa taʼrifi qoʻllanadi, u eng yaqin qoʻshnilarga qaraganda uzoqroq masofada joylashgan atomlarni oʻz ichiga oladi. Xalqaro kristallografiya ittifoqi (IUCR) tomonidan qabul qilingan juda keng taʼrifda aytilishicha, kristall qattiq moddadagi atomning koordinatsion soni kimyoviy bogʻlanish modeliga va koordinatsion raqamni hisoblash usuliga bogʻliq.[12][13]

Baʼzi metallar tartibsiz tuzilishga ega. Misol uchun,sinkbuzilgan olti burchakli yaqin qadoqlangan tuzilishga ega. Sferalarning muntazam olti burchakli yaqin oʻrami har bir atomning 12 ta eng yaqin qoʻshnisi va uchburchak ortobikupol (shuningdek, antikuboktaedr yoki egizak kuboktaedr deb ataladi) koordinatsion koʻpyoqliga ega ekanligini taxmin qiladi.[10][14]Ruxda faqat 6 ta eng yaqin qoʻshni 266 pm bir xil yaqin qadoqlangan samolyotda boshqa oltita, keyingi eng yaqin qoʻshnilar bilan, teng masofada, uchtadan yuqorida va pastda 291 da yaqin oʻralgan samolyotlarning har birida. pm. Koordinatsion raqamni 6 emas, 12 deb taʼriflash maqsadga muvofiqdir[13]Shunga oʻxshash mulohazalarni oddiy tana markazli kub tuzilishiga nisbatan qoʻllash mumkin, bunda 8 ta eng yaqin qoʻshnidan tashqari yana 6 ta, taxminan 15% uzoqroq,[10]va bu holda koordinatsiya soni koʻpincha 14 ga teng.

NiAs tuzilishi

Koʻpgina kimyoviy birikmalar buzilgan tuzilishga ega. Nikel arsenid, NiAsnikelva mishyak atomlari 6-koordinatali boʻlgan tuzilishga ega. Xlorid ionlari kub shaklida joylashgan natriy xloriddan farqli oʻlaroq, mishyak anionlari olti burchakli yaqin oʻralgan. Nikel ionlari 6-koordinatali, buzilgan oktaedral koordinatsion koʻp yuzli boʻlib, bu yerda oktaedr ustunlari qarama-qarshi yuzlarni taqsimlaydi. Mishyak ionlari oktaedral koordinatsiyaga ega emas, lekin trigonal prizmatik koordinatsion koʻpburchakka ega. Ushbu tartibning natijasi shundaki, nikel atomlari bir-biriga juda yaqin joylashgan. Ushbu tuzilishga ega boʻlgan boshqa birikmalar yoki chambarchas bogʻliq boʻlgan FeS va CoS kabi baʼzi oʻtish metall sulfidlari, shuningdek, baʼzi intermetalllar. Kobalt (II) tellurida, CoTe, oltita tellur va ikkita kobalt atomlari markaziy Co atomidan bir xil masofada joylashgan.[10]

Fe2O3tuzilishi

Tez-tez uchraydigan kimyoviy moddalarning yana ikkita misoli Fe <sub id= "mw1g" >2</sub> O <sub id= "mw1w" >3</sub> va TiO <sub id= "mw2Q" >2</sub> dir. Fe2O3kristalli tuzilishga ega, uni oktaedral teshiklarning uchdan ikki qismini toʻldiradigan temir atomlari bilan yaqin joylashgan kislorod atomlari qatoriga ega deb taʼriflash mumkin. Biroq, har bir temir atomining 3 ta eng yaqin qoʻshnisi va yana 3 tasi uzoqroqda joylashgan. Tuzilishi juda murakkab, kislorod atomlari toʻrtta temir atomiga muvofiqlashtirilgan va temir atomlari oʻz navbatida buzilgan oktaedrning uchlari, qirralari va yuzlarini boʻlishadi.[10]TiO2rutiltuzilishga ega. Titan atomlari 6-koordinatali, 198.3 da 2 atom pm va 4 da 194.6 pm, biroz buzilgan oktaedrda. Titan atomlari atrofidagi oktaedra uch oʻlchovli tarmoqni hosil qilish uchun qirralar va uchlarini birlashtiradi. Oksid ionlari trigonal planar konfiguratsiyada 3-koordinatali.[15]

Kvazikristal, suyuq va boshqa tartibsiz tizimlarda foydalanish

[tahrir|manbasini tahrirlash]
Lennard-Jons suyuqligining birinchi koordinatsion raqami
Lennard-Jons suyuqligining ikkinchi koordinatsion raqami

Birinchi koordinatsion sonniradial taqsimlash funksiyasig(r) yordamida aniqlash mumkin:[16][17]Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ( "Math extension cannot connect to Restbase." ) from server "http://localhost:6011/uz.wikipedia.org/v1/":): {\displaystyle n_1 = 4 \pi \int_{r_0}^{r_1} r² g® \rho \, dr, } bu yerdar0–rdan boshlanadigan eng oʻng pozitsiya = 0 bundag(r) taxminan nolga teng,r1birinchi minimaldir. Shuning uchun ug(r) ning birinchi choʻqqisi ostidagi maydondir.

Ikkinchi koordinatsion raqamxuddi shunday aniqlanadi:Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ( "Math extension cannot connect to Restbase." ) from server "http://localhost:6011/uz.wikipedia.org/v1/":): {\displaystyle n_2 = 4 \pi \int_{r_1}^{r_2} r² g® \rho \, dr. } Muvofiqlashtiruvchi raqamning muqobil taʼriflarini adabiyotda topish mumkin, ammo mohiyatiga koʻra asosiy gʻoya bir xil. Ushbu taʼriflardan biri quyidagilardir: Birinchi choʻqqining oʻrninirpdeb belgilash,Failed to parse (SVG (MathML can be enabled via browser plugin): Invalid response ( "Math extension cannot connect to Restbase." ) from server "http://localhost:6011/uz.wikipedia.org/v1/":): {\displaystyle nʼ_1 = 8 \pi \int_{r_0}^{r_p} r² g® \rho \, dr. } Birinchi koordinatsion qobiqtekshirilayotgan markaziy zarracha atrofida radiusir0var1gacha boʻlgan sferik qobiqdir.[18][19]

Manbalar

[tahrir|manbasini tahrirlash]
  1. ↑Haaland, Arne; Shorokhov, Dmitry J.; Tutukin, Andrey V.; Volden, Hans Vidar; Swang, Ole; McGrady, G. Sean; Kaltsoyannis, Nikolas; Downs, Anthony J.; Tang, Christina Y.; Turner, John F. C. (2002). „Molecular Structures of Two Metal Tetrakis(tetrahydroborates), Zr(BH4)4and U(BH4)4:Equilibrium Conformations and Barriers to Internal Rotation of the Triply Bridging BH4Groups “.Inorganic Chemistry.41-jild, № 25. 6646–6655-bet.doi:10.1021/ic020357z.PMID12470059.{{cite magazine}}:CS1 maint: multiple names: authors list ()
  2. ↑De, A.K..A Text Book of Inorganic Chemistry.New Age International Publishers, 2003 — 88-bet.ISBN978-8122413847.
  3. ↑Hermann, Andreas; Lein, Matthias; Schwerdtfeger, Peter (2007). „The Search for the Species with the Highest Coordination Number “.Angewandte Chemie International Edition.46-jild, № 14. 2444–7-bet.doi:10.1002/anie.200604148.PMID17315141.
  4. ↑Sinha, Ashok K. (1972). „Topologically close-packed structures of transition metal alloys “.Progress in Materials Science.15-jild, № 2. Elsevier BV. 81–185-bet.doi:10.1016/0079-6425(72)90002-3.ISSN0079-6425.
  5. ↑Niemeyer, Mark; Power, Philip P. (1998-05-18). „Synthesis and Solid-State Structure of 2,6-Trip2C6H3Tl (Trip=2,4,6-iPr3C6H2): A Monomeric Arylthallium(I) Compound with a Singly Coordinated Thallium Atom “.Angewandte Chemie International Edition(inglizcha). 37-jild, № 9. 1277–1279-bet.doi:10.1002/(SICI)1521-3773(19980518)37:9<1277::AID-ANIE1277>3.0.CO;2-1.ISSN1521-3773.PMID29711226.
  6. ↑Crabtree, Robert H..The Organometallic Chemistry of the Transition Metals.John Wiley & Sons, 2009.ISBN9780470257623.
  7. ↑De Graef, Marc.Structure of Materials: An Introduction to Crystallography, Diffraction and Symmetry.Cambridge University Press, 2007 — 515-bet.ISBN978-0-521-65151-6.Qaraldi: 15-mart 2019-yil.(Wayback Machinesaytida 2021-04-29 sanasidaarxivlangan)
  8. ↑„Closest Packed Structures “.Chemistry LibreTexts(2-oktabr 2013-yil). Qaraldi: 28-iyul 2020-yil.
  9. ↑Massa, Werner.Crystal Structure Determination,English, Springer, 1999 — 67–92-bet.
  10. ↑10,010,110,210,310,4Wells, A.F..Structural Inorganic Chemistry,5th, Oxford Science Publications, 1984.ISBN978-0198553700.
  11. ↑Wells A. F. (1984)Structural Inorganic Chemistry5th edition Oxford Science PublicationsISBN0-19-855370-6
  12. ↑„II. Coordination of the atoms “.2012-yil 13-iyunda asl nusxadanarxivlangan.Qaraldi: 2014-yil 9-noyabr.
  13. ↑13,013,1Mittemeijer, Eric J..Fundamentals of Materials Science: The Microstructure–Property Relationship using metals as model systems.Springer, 2010.ISBN9783642105005.
  14. ↑Piróth, A..Fundamentals of the Physics of Solids: Volume 1: Structure and Dynamics.Springer, 2007 — 227-bet.ISBN9783540726005.
  15. ↑Diebold, Ulrike (2003). „The surface science of titanium dioxide “.Surface Science Reports.48-jild, № 5–8. 53–229-bet.Bibcode:2003SurSR..48...53D.doi:10.1016/S0167-5729(02)00100-0.ISSN0167-5729.
  16. ↑Waseda, Y..The Structure of Non-crystalline Materials: Liquids and Amorphous Solids,Advanced Book Program. McGraw-Hill International Book Company, 1980.ISBN978-0-07-068426-3.Qaraldi: 16-oktabr 2020-yil.
  17. ↑Vahvaselkä, K. S.; Mangs, J. M. (1988). „X-ray diffraction study of liquid sulfur “.Physica Scripta.38-jild, № 5. 737-bet.Bibcode:1988PhyS...38..737V.doi:10.1088/0031-8949/38/5/017.
  18. ↑Toofan, Jahansooz (1994).„A Simple Expression between Critical Radius Ratio and Coordination Number “.Journal of Chemical Education.71-jild, № 2. 147-bet.Qaraldi: 3-yanvar 2022-yil.{{cite magazine}}:CS1 maint: date format ()
  19. ↑„Errata “.Qaraldi: 3-yanvar 2022-yil.{{cite magazine}}:Cite magazine requires|magazine=(yordam)CS1 maint: date format () 
"https://uz.wikipedia.org/w/index.php?title=Koordinatsion_son&oldid=5253173"dan olindi