리간드의 종류 (Types of Ligand) 와 배위수 ★

0. intro 

 

• 배위 결합은 공유 결합의 일종이지만 리간드가 일방적으로 전자쌍을 주고 그것을 전이 금속이 받는 형식이며 일반적으로 서로 전자를 공유하는 공유 결합과는 차이가 있음을 인지하자. 
• 리간드는 루이스 염기로 작용 (전자쌍 주개) 전이 금속은 루이스 산으로 작용 (전자쌍 받개)
• 리간드에서 비공유 전자쌍을 제공하는 원자는 한 개당 한쌍만 제공함.
  • 비공유 전자쌍을 제공하는 원자 갯수에따라 몇 자리 리간드인지 판단할 수 있다. 이런 원자를 주개 원자(donor atom)이라 칭함   

1. 리간드 종류 

 

• 한자리 리간드 
  • NH₃, 암모니아
  • CO, 일산화탄소
  • Cl^-, 염화 이온
  • CN^- , 사이안화 이온
  • SCN^- or NSC^-, 싸이오사이안산 이온
    • S 혹은 N이 원자 주개가 될 수 있다. (둘 중 한 개만 원자 주개가 될 수 있음)  
    • N이 크기가 더 작고 S의 3d 처럼 빈 오비탈이 없어 배위 화합에 더 알맞아 NSC가 좀 더 강한 리간드로 판단함
  • H₂O 물
• 두자리 리간드 (bidentate)
  • en, ethylenediamine; 에틸렌 다이아민
  • C₂O₄^2-; 옥살산 이온
  • CO₃^2-; 탄산염 
• 여러 자리 리간드 (polydentate) 
  • EDTA: 총 6개의 주개 원자를 가지고 있음 Pb와 가장 안정한 착이온 형성이 가능함 

2. 배위수 (coordination number) 판단하기 

 

• 리간드가 몇자리 리간드인지 판단하는게 중요함, 리간드의 갯수로 판단하는것이 아닌 배위결합수의 갯수로 판단해야함 
• [Fe(CN)₆]^3- 처럼 한자리 리간드로만 구성되어 있다면 간단하게 첨자 숫자로 배위수를 6개로 판단할수 있다.
• 하지만 [Cr(en)₃]Cl₃ 같은 화합물은 3개로 판단하면 안됨. en이 두개의 배위결합이 가능하고 총 3개가 존재하니 2x3 = 6 개의 배위결합이 가능하며 배위수를 6개로 판단해야함 

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두 자리 리간드 이상부터는 킬레이트 시약 (chelating agent)로 판단한다. 

 

하이라이트 친 부분은 원자 주개가 제공할 비공유 전자쌍임