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原子の配位幾何学とは、中心原子の周りの原子によって定義される幾何学的パターンである。この用語は、多様な構造が観察される無機化学の分野で一般的に適用されている。配位幾何学は、金属中心に結合した配位子の種類ではなく数と位置によって決まる。結合した原子の数が配位数である。幾何学的パターンは多面体として記述することができ、多面体の頂点は配位子の配位原子の中心である。[1]
金属の配位選択性は、その酸化状態によって変化することが多い。配位結合の数（配位数）は、 K[Ag(CN) 2 ]の2からTh( η 5 -C 5 H 5 ) 4の20まで変化することがある。[2]
最も一般的な配位構造の 1 つは八面体で、6 つの配位子が対称的な分布で金属に配位し、配位子間に線を引くと八面体が形成されます。その他の一般的な配位構造は四面体と平面四角形です。
結晶場理論は、異なる配位構造の遷移金属化合物の相対的な安定性や常磁性の有無を説明するために使用できますが、VSEPR は主族元素の錯体の構造を予測するために使用できます。
結晶学の使用
結晶構造において、原子の配位幾何学は配位原子の幾何学的パターンであり、配位原子の定義は使用される結合モデルによって異なります。[1]たとえば、岩塩のイオン構造では、各ナトリウム原子は八面体幾何学で 6 つの近隣の塩化物イオンを持ち、各塩化物も同様に八面体幾何学で 6 つの近隣のナトリウムイオンを持ちます。体心立方 (bcc) 構造の金属では、各原子は立方幾何学で 8 つの最近隣原子を持ちます。面心立方 (fcc) 構造の金属では、各原子は立方八面体幾何学で 12 の最近隣原子を持ちます。
座標幾何学の表
以下に、化合物内の個別の単位として見られる錯体と、結晶内の原子の周りの配位球（個別の錯体が存在しない）における発生例とともに、遭遇する配位幾何学の表を示します。
無機化合物の命名
IUPACは、化合物中の原子の周りの形状を記述するために、2005年のIUPAC無機化学命名法勧告の一部として多面体記号を導入しました。 [9]
IUCrは、化学式で角括弧内に上付き文字として表示される記号を提案しました。たとえば、CaF 2 はCa [8cb] F 2 [4t]となり、[8cb] は立方配位、[4t] は四面体を意味します。IUPACでの同等の記号は、それぞれCU −8 とT −4です。[1]
IUPAC記号は錯体と分子に適用できますが、IUCrの提案は結晶性固体に適用されます。
参照
参考文献
- ^ abc J. Lima-de-Faria; E. Hellner; F. Liebau; E. Makovicky; E. Parthé (1990). 「国際結晶学連合結晶学命名委員会無機構造型の命名法に関する小委員会報告書」Acta Crystallogr. A . 46 : 1–11. doi : 10.1107/S0108767389008834 .
- ^ abcdefghijkl グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ abcdefghijklmnopqrstu v Wells AF (1984)構造無機化学第5版 Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ^ Housecroft, CE; Sharpe, AG (2004).無機化学（第2版）. Prentice Hall. p. 725. ISBN 978-0-13-039913-7。
- ^ カウプ、マーティン（2001）。「d(0)システムにおける「非VSEPR」構造と結合」。Angew Chem Int Ed Engl . 40 (1): 3534–3565. doi :10.1002/1521-3773(20011001)40:19<3534::AID-ANIE3534>3.0.CO;2-#. PMID 11592184.
- ^ ab Persson, Ingmar (2010). 「水溶液中の水和金属イオン：その構造はどの程度規則的か？」純粋および応用化学. 82 (10): 1901–1917. doi : 10.1351/PAC-CON-09-10-22 . ISSN 0033-4545.
- ^ Jeremy K. Burdett; Roald Hoffmann; Robert C. Fay (1978). 「8配位」.無機化学. 17 (9): 2553–2568. doi :10.1021/ic50187a041.
- ^ David G. Pettifor、分子と固体の結合と構造、1995年、オックスフォード大学出版局、ISBN 0-19-851786-6
- ^ 無機化学命名法 IUPAC 勧告 2005 版 NG Connelly 他 RSC Publishing http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/bioinorg/