Pytanie:
Czy atom może wiązać się z więcej niż 8 innymi atomami?
Anoneemus
2015-05-24 21:56:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czy atom może wiązać się z 8 innymi pierwiastkami (tego samego lub innego typu)? Jeśli tak, proszę podać kilka przykładów. Jeśli nie, to jaka może być tego przyczyna?

Moje pytanie nie dotyczy elektronów powłoki walencyjnej. Moje pytanie dotyczy tego, czy element można połączyć z więcej niż 8 innymi takimi samymi lub różnymi elementami? Mogą to być raczej wiązania kowalencyjne lub jakiekolwiek wiązanie.

Myślałem w 3D; większość 6 atomów współrzędnych ma kształt oktaedryczny. Ale odpowiedź Bona przypomniała mi o ferrocenie.
[Bardzo istotne poprzednie pytanie] (http://chemistry.stackexchange.com/questions/27998/what-is-the-highest-possible-expanded-octet/).
Sześć odpowiedzi:
bon
2015-05-24 23:05:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tak, istnieją kompleksy koordynacyjne dużych elementów, których liczba koordynacyjna jest większa niż osiem. Oto kilka przykładów:

  • $ \ ce {[ReH9] ^ 2 -} $ z pułapką trygonalną strukturą pryzmatyczną. Dziewięć ligandów wodorkowych jest wystarczająco małych, aby dość łatwo dopasować się do stosunkowo dużego atomu renu. Jon ten można wyodrębnić jako sól potasową $ \ ce {K2ReH9} $.

enter image description here

  • $ \ ce {[U (NO3) 6] ^ 2 -} $ z imponującą liczbą koordynacyjną 12, składającą się z sześciu ligandów azotanowych, z których każdy tworzy dwa wiązania koordynacyjne z centralnym jonem uranu.

enter image description here

Licząc tylko ligandy monohaptyczne, koordynacja numer 9 wydaje się być najwyższą znaną obecnie w związkach takich jak $ \ ce {[ReH9] ^ {2 -}} $, chociaż dla $ \ ce {przewidziano liczbę koordynacyjną aż 15 [PbHe_15] ^ {2 +}} $. Zezwalając na ligandy multihaptyczne, liczbę koordynacyjną 20 można znaleźć w [$ \ ce {Th} \ mathrm {(\ eta ^ 5-} \ ce {C5H5} \ mathrm {) _4} $] (http: // upload. wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Tetrakis%28cyclopentadienyl%29thorium%28IV%29-3D-balls.png).
@NicolauSakerNeto Czy ten ostatni naprawdę liczy się jako 20?
@Alizter Orbitale ze wszystkich 20 atomów węgla są zaangażowane w wiązanie z centralnym jonem toru, więc tak.
@NicolauSakerNeto Myślę, że pytanie dotyczy raczej ligandów niż atomów, w przeciwnym razie wystarczyłaby każda duża cząsteczka. Tor tworzy 4 ligandy.
@NicolauSakerNeto Widziałem wiele artykułów argumentujących, że koordynacja 20 w $ \ ce {M (C5H5) 4} $ nie jest dokładnym poglądem. Argument mówi, że każde wiązanie podwójne należy liczyć jako jeden kontakt 2-elektronowy. Stąd byłoby 3 kontakty dla każdego $ \ ce {C5H5} $, co daje łączną liczbę koordynacyjną (Wernera) równą 12.
@ron Dane rentgenowskie ligandów cyklopentadienylowych mają równe odległości wiązań, a całość jest płaska, co oznacza, że ​​wiązanie cyklopentadienylu jest równomiernie rozłożone na pierścieniu. Skoro dostępnych jest 5 orbitali, jak wiązanie można scharakteryzować jako 3?
@LDC3 Przeczytaj drugi akapit w mojej odpowiedzi ref_2. Ponadto [Wikipedia] (http://en.wikipedia.org/wiki/Coordination_number) podaje: „Istnieją różne sposoby przypisywania udziału każdego liganda cyklopentadienidowego w liczbie koordynacyjnej centralnego atomu żelaza. przypisane jako jeden, ponieważ istnieje jeden ligand, lub jako pięć, ponieważ jest pięć sąsiednich atomów, lub jako trzy, ponieważ zaangażowane są trzy pary elektronów. ** Zwykle przyjmuje się liczbę par elektronów ** ”(moje wyróżnienie).
Izostrukturalny do $ \ ce {[U (NO3) 6] ^ 2 -} $ złożony $ \ ce {[Ce (NO3) 6] ^ 2 -} $ trafił nawet do [Shriver's Inorganic Chemistry] (https: / /www.amazon.com/Inorganic-Chemistry-Duward-Shriver/dp/1429299061) okładka :)
ron
2015-05-25 01:46:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

14 koordynacja jest rozliczana w $ \ ce {U (BH4) 4} $ ( ref_1, s. 268). Cząsteczka istnieje jako polimer w stanie stałym. Sześć wodorów z dwóch z grup $ \ ce {BH4} $ wiąże bor i uran (wiązanie mostkowe). Dwa wodory z każdej z dwóch pozostałych grup $ \ ce {BH4} $ również mostkują wiązanie z uranem; pozostałe dwa atomy wodoru wiążą się z sąsiednim atomem uranu, tworząc polimer. Jak dotąd prowadzi nas to do 10 wodorów (6 + 4) wiążących się z centralnym uranem. Dwa kolejne wodory w dwóch grupach $ \ ce {BH4} $ w dwóch sąsiednich uranach również wiążą się z początkowym uranem, tak jak opisano powyżej, jako część rozszerzenia polimeru. Te 4 dodatkowe wiązania wodoru powodują, że liczba koordynacyjna wynosi 14.

Koordynacja numer 15 została znaleziona w $ \ ce {Th (H3BNMe2BH3) 4} $ i jest to sugerowane że cząsteczka miałaby liczbę koordynacyjną 16 w fazie gazowej ( ref_2)

enter image description here

(źródło obrazu: patrz ref_2 powyżej)

Istnieje 7 krótkich kontaktów $ \ ce {B-Th} $ i jeden długi kontakt $ \ ce {B-Th} $. Każdy krótki kontakt dostarcza 2 wodory, które wiążą się z torem, podczas gdy długi kontakt dostarcza 1 wodór do wiązania się z torem, co daje łącznie 15 wiązań $ \ ce {Th-H} $.

Martin - マーチン
2015-05-25 09:02:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Było kilka interesujących prac mojego byłego współpracownika i mojego przełożonego na cząsteczkach bogatych w metale z koordynacją wyższą niż osiem.

Chem. Eur. J., 2010, 16, 13372

Więcej patrz Timo Bollermann, Thomas Cadenbach, Christian Gemel, Moritz von Hopffgarten, Gernot Frenking, Roland A. Fischer, Chem. Eur. J. , 2010 , 16 (45), 13372-13384. Dostępne również na researchgate.com. Czysto teoretyczna analiza wiązania patrz Moritz von Hopffgarten, Gernot Frenking, J. Fiz. Chem. A , 2011 , 115 (45), 12758-12768.

andselisk
2017-09-28 02:23:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W październiku 2015, 5 miesięcy po udzieleniu wszystkich aktualnych odpowiedzi, nowy związek klastra z C.N. 16, $ \ ce {CoB16 -} $, zgłoszono [1]:

W tym miejscu opisujemy obserwację dużej, domieszkowanej metalem klastra boru o wielkości $ \ ce {CoB16 -} $, który jest wytwarzany przy użyciu laserowego źródła klastra parowania i charakteryzuje się spektroskopią fotoelektronów (PES). Rozległe poszukiwania obliczeniowe ujawniają, że istnieją dwie prawie zdegenerowane struktury $ \ ce {CoB16 -} $, które są nie do odróżnienia na najwyższym poziomie stosowanej teorii. Obydwa mają rurową ramę z podwójnym pierścieniem i dają podobne widma fotoelektronów. Struktury mogą być postrzegane jako dwa pierścienie $ \ ce {B8} $ połączone warstwami atomu $ \ ce {Co} $, przypominające bęben i dające początek największej liczbie koordynacyjnej znanej dotychczas w chemii. [...]

Poprzednio najwyższa znana eksperymentalnie liczba koordynacyjna wynosiła 15 dla $ \ ce {[Th (H3BNMe2BH3) 4]} $ (ref. 33), chociaż badania teoretyczne sugerowały najwyższe liczby koordynacyjne 15 w $ \ ce {PbHe15 ^ 2 +} $ (ref. 34) i 16 w fazach Friauf – Laves w $ \ ce {MgZn2} $ lub $ \ ce {MgNi2} $ (ref. 35). Zaobserwowano endoedryczne fulereny ($ \ ce {M @ C60} $) 36,37 , ale atom metalu w tych przypadkach oddziałuje z powłoką $ \ ce {C60} $ głównie jonowo i tak jest nie pozostawać w środku $ \ ce {C60} $.

enter image description here

Należy podkreślić, że nie określono jeszcze struktury kryształu (stan na III kwartał 2017 r.).

Odnośniki

  1. Popov, IA; Jian, T .; Lopez, G. V .; Boldyrev, A. I .; Wang, L.-S. Nature Communications 2015 , 6, ncomms9654 DOI: 10.1038 / ncomms9654. (Open Access)
„nie określono jeszcze struktury kryształu (stan na III kwartał 2017 r.)”. czy macie jakieś aktualizacje w tej sprawie teraz, gdy pierwszy kwartał 2018 dobiega końca? Dzięki!
Oscar Lanzi
2019-01-04 05:41:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Może to „oszustwo”, ale koordynacja dziesięciu atomów jest znana od czasów ferrocenu. Żelazo jest symetrycznie połączone z dwoma pięciowęglowymi pierścieniami. Odmiany z większymi pierścieniami, a tym samym więcej atomów związanych z metalem, są również znane, jak w uranocenie.

W przypadku ligandów-donorów nie jest to takie trywialne. Rzeczywisty numer C.N. ma niewiele wspólnego z liczbą atomów w każdym pierścieniu, zamiast tego należy określić * liczbę oddanych par π-elektron *. Tak więc, rzeczywiste maksymalne oszacowane C.N. ferrocenu i uranocenu wynoszą odpowiednio 6 i 10.
Karsten Theis
2019-01-04 01:13:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W metalach z sześciokątnym lub centralnym sześciennym upakowaniem każdy atom ma 12 najbliższych sąsiadów. Ilustracja Libretext



ⓘ
To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...