U spojevima gdje aluminij tvori oktaedarske komplekse on je i dalje 3-valentan, ali 6-koordiniran?

U spojevima gdje silicij tvori oktaedarske komplekse on je i dalje 4-valentan, ali 6-koordiniran?

Kod spoja CdTe (kadmij-telurid) kadmij je dvovalentan (jer ima 2 valentna elektrona, druge dvije veze su donorsko-akceptorske, telur donirao 2 elektronska para), ali 4-koordiniran? Ne može se reći da je 4-valentan? S obzirom da telur ima 6 valentnih elektrona, on je 6-valentan i 4-koordiniran?

Ime i prezime: Tomislav B.

 


Valencija je jedan od terminâ koji su korisni u osnovnoj školi, a kasnije baš i ne. Puno je zdravije pričati o koordinacijskim brojevima, oksidacijskim stanjima i redovima veza. Valencija govori o tomu s koliko će se jednovalentnih atoma vezati neki atom, tako da se nekad može doznati direktno iz formule spoja (pod uvjetom da smo se dogovorili koji su elementi jednovalentni), a nekad treba malo više posla. Koordinacijski broj govori koliko je drugih atoma oko nekog atoma. On se nekad poklapa s valencijom, a nekad, u slučaju koordinacijskih spojeva, baš i ne. Ta razlika jedan je od roditeljâ nekorisnog razlikovanja kovalentnih i koordinacijskih veza. Oksidacijsko stanje je broj koji govori koliko je elektronâ oko nekog atoma u odnosu na taj atom kad je sâm i neutralan. Ono se također ponekad poklapa s valencijom, ali nije joj identično. Red veze govori koliko je parova elektronâ između nekog para atomâ (trocentrične veze su malko kompliciranije pa ću ih ovdje preskočiti). Da bi se opisala elektronska struktura nekog spoja, prvo nam treba strukturna formula, odnosno informacija o tomu kako su atomi međusobno povezani. Ona može, ali ne mora biti prostorna. Ljepše je kad jest. Kad imamo strukturnu formulu, iz nje automatski možemo vidjeti i koordinacijske brojeve, dok za pojedine veze moramo sâmi naći kakve su. Na papiru se to radi izvođenjem Lewisove strukture, a na računalu (približnim) rješavanjem Schrödingerove jednadžbe za danu molekulu. U oba slučaja na kraju ćemo imati procjenu toga koji su redovi pojedinih veza. Računanje će nam "usput" dati i prostorni raspored atomâ i elektronâ oko njih, dok se na papiru geometrija molekule može procijeniti npr. pomoću teorije VSEPR.

U tom svjetlu, aluminij je u svojim spojevima tipično u oksidacijskom stanju +3, dok mu koordinacijski broj najčešće bude 4 ili 6. S obzirom na to da se radi o metalu, nije za očekivati da ćemo naći spojeve u kojima će biti heksakoordiniran, a da ne bude u oksidacijskom stanju +3. Silicij se pak može naći u različitim oksidacijskim stanjima, s tim da je opet tipično stanje +4, dok koordinacijski broj obično bude 4 ili 6. U kadmijevom teluridu kadmij je u oksidacijskom stanju +2, a telurij u –2, dok su atomi oba elementa u spoju tetrakoordinirani.

Da sumiram: koordinacijski broj i oksidacijsko stanje nisu direktno povezani, a o valencijama nema puno smisla pričati.
Broj valentnih elektrona određuje pak moguću valenciju, odnosno oksidacijska stanja samo utoliko što ih ograničava: atom ne može donirati više elektronâ nego što ih ima u valentnoj ljusci, niti ih može primiti više nego što će ih popuniti preostale moguće pozicije u valentnoj ljusci (prazne orbitale, kako to mnogi vole reći).

Pozdrav,

Odgovorio: Ivica Cvrtila   i.cvrtila@rug.nl

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija