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Definición del número de coordinación en química

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los número de coordinación de un átomo en una molécula es el número de átomos unidos al átomo. En química y cristalografía, el número de coordinación describe el número de átomos vecinos con respecto a un átomo central. El término fue definido originalmente en 1893 por el químico suizo Alfred Werner (1866-1919). El valor del número de coordinación se determina de manera diferente para cristales y moléculas. El número de coordinación puede variar desde 2 hasta 16. El valor depende de los tamaños relativos del átomo central y los ligandos y de la carga de la configuración electrónica de un ion.

El número de coordinación de un átomo en una molécula o ion poliatómico se encuentra contando el número de átomos unidos a él (nota: no contando el número de enlaces químicos).

Es más difícil determinar la unión química en los cristales de estado sólido, por lo que el número de coordinación en los cristales se obtiene contando el número de átomos vecinos. Más comúnmente, el número de coordinación mira un átomo en el interior de una red, con vecinos que se extienden en todas las direcciones. Sin embargo, en ciertos contextos, las superficies cristalinas son importantes (por ejemplo, catálisis heterogénea y ciencia de los materiales), donde el número de coordinación para un átomo interior es el número de coordinación a granel y el valor para un átomo de superficie es el número de coordinación de superficie.

En los complejos de coordinación, solo cuenta el primer enlace (sigma) entre el átomo central y los ligandos. Los enlaces Pi a los ligandos no se incluyen en el cálculo.

Ejemplos de números de coordinación

  • El carbono tiene un número de coordinación de 4 en un metano (CH4) molécula ya que tiene cuatro átomos de hidrógeno unidos a ella.
  • En etileno (H2C = CH2), el número de coordinación de cada carbono es 3, donde cada C está unido a 2H + 1C para un total de 3 átomos.
  • El número de coordinación de un diamante es 4, ya que cada átomo de carbono descansa en el centro de un tetraedro regular formado por cuatro átomos de carbono.

Cálculo del número de coordinación

Estos son los pasos para identificar el número de coordinación de un compuesto de coordinación.

  1. Identifica el átomo central en la fórmula química. Por lo general, este es un metal de transición.
  2. Localice el átomo, molécula o ion más cercano al átomo metálico central. Para hacer esto, encuentre la molécula o ion directamente al lado del símbolo de metal en la fórmula química del compuesto de coordinación. Si el átomo central está en el medio de la fórmula, habrá átomos / moléculas / iones vecinos en ambos lados.
  3. Suma el número de átomos del átomo / molécula / iones más cercano. El átomo central solo puede estar unido a otro elemento, pero aún debe anotar el número de átomos de ese elemento en la fórmula. Si el átomo central está en el medio de la fórmula, deberá sumar los átomos en la molécula completa.
  4. Encuentra el número total de átomos más cercanos. Si el metal tiene dos átomos unidos, sume ambos números,

Geometría del número de coordinación

Existen múltiples configuraciones geométricas posibles para la mayoría de los números de coordinación.

  • Coordinación Número 2-lineal
  • Coordinación Número 3-plano plano (p. ej., CO32-), pirámide trigonal, en forma de T
  • Coordinación Número 4-tetraédrica, cuadrada plana
  • Coordinación Número 5-pirámide cuadrada (por ejemplo, sales de oxovanadio, vanadyl VO2+), bipirámide trigonal,
  • Coordinación Número 6-hexagonal plano, prisma trigonal, octaédrico
  • Coordinación Número 7octaedro con tapa, prisma trigonal con tapa, bipirámide pentagonal
  • Coordinación Número 8-dodecaedro, cubo, antiprismo cuadrado, bipirámide hexagonal
  • Coordinación Número 9prisma trigonal centrado en tres caras
  • Coordinación Número 10antiprismo cuadrado bicappado
  • Coordinación Número 11prisma trigonal tapado con todas las caras
  • Coordinación Número 12-cuboctaedro (p. ej., nitrato de amonio cérico - (NH4)2Ce (NO3)6)


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