Τι είναι ο αριθμός συντονισμού;

Ορισμένος από τον Alfred Werner το 1893, ο αριθμός συντονισμού είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στη χημεία για να δηλώσει τον αριθμό των δεσμών που έχει ένα κεντρικό μεταλλικό ιόν σε μια ένωση συντονισμού. Οι αριθμοί συντονισμού κυμαίνονται από δύο έως 16, με τους τέσσερις και τους έξι να είναι οι πιο συνηθισμένοι. Αν και συνήθως χρησιμοποιούνται για άτομα μετάλλων μετάπτωσης σε μια ένωση, μπορούν επίσης να αναφέρονται και σε μη μεταλλικές ουσίες.

Τα ουδέτερα άτομα — που είναι άτομα που δεν έχουν φορτίο — ή κατιόντα — άτομα με θετικό φορτίο — μπορούν και τα δύο να είναι το κεντρικό άτομο σε μια ένωση συντονισμού. Αυτά τα άτομα είναι συνήθως μέταλλα μετάπτωσης, τα οποία είναι εκείνα τα στοιχεία που αντιδρούν με αλογόνα. Ο σίδηρος, ο χαλκός, ο χρυσός και το χρώμιο είναι όλα παραδείγματα μετάλλων μετάπτωσης.

Τα μέταλλα μεταπτώσεως παρατίθενται στις ομάδες τρία έως 12 στον Περιοδικό Πίνακα Στοιχείων. Η αντίδρασή τους με άλλες ουσίες είναι συνήθως εμφανής επειδή τα διαλύματα και οι ενώσεις υφίστανται αλλαγή χρώματος. Για παράδειγμα, το χλωριούχο σίδηρο (FeCl) είναι συνήθως πράσινο-μαύρο, αλλά όταν διαλύεται σε διάλυμα γίνεται κίτρινο. Αντίθετα, τα αλογόνα περιλαμβάνουν φθόριο, χλώριο και ιώδιο. Έχουν πάντα επτά ηλεκτρόνια σθένους ή ηλεκτρόνια ικανά να μοιράζονται δεσμούς με άλλα άτομα.

Προσαρτημένο στο μεταλλικό ιόν είναι ένας συνδέτης. Είτε ένα άτομο είτε ένα μόριο, ένας συνδέτης μπορεί να είναι ουδέτερος ή αρνητικά φορτισμένος, ένα ανιόν. Οι συνδέτες είναι συνήθως αλογόνα.
Είναι οι προσαρτήσεις των προσδεμάτων στο κύριο μεταλλικό ιόν που οδηγεί στον αριθμό συντονισμού. Για παράδειγμα, το Ag[NH3]2+, ή το ιόν διαμινοαργύρου, είναι μια απλή ένωση συντονισμού με αριθμό συντονισμού δύο. Το Ag, ή ο άργυρος, είναι το κεντρικό μεταλλικό ιόν. Στο άτομο του αργύρου είναι συνδεδεμένα δύο μόρια αμμωνίας, το NH3, ένα σε κάθε πλευρά του ατόμου. Το σύμβολο συν στη χημική ονομασία δείχνει ότι η ένωση είναι θετικά φορτισμένη.

Οι ενώσεις συντονισμού χρησιμοποιούνται συχνά ως καταλύτες ή ουσίες που ξεκινούν ή αλλάζουν τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης. Η πραγματική ένωση μπορεί να είναι θετικά φορτισμένη, αρνητικά φορτισμένη ή ουδέτερη. Οι ενώσεις με αριθμούς συντεταγμένων μπορούν να αναφέρονται με τον πραγματικό αριθμό ή με μια γεωμετρική ονομασία που αντικατοπτρίζει τόσο τον αριθμό συντονισμού όσο και το βασικό σχήμα της ένωσης.

Για παράδειγμα, μια ένωση με αριθμό συντεταγμένων δύο θα είναι γραμμική, επομένως αυτές οι ενώσεις ονομάζονται συγγραμμικές. Οι συγγραμμικές ενώσεις είναι ασυνήθιστες στα μέταλλα, αλλά σχετικά κοινές για τα μη μέταλλα. Οι αριθμοί συντεταγμένων των τριών ονομάζονται τριγωνικοί επίπεδοι. Αυτά είναι σπάνια, αλλά εντοπίζονται όταν οι συνδέτες είναι ιδιαίτερα μεγάλοι. Οι τετραεδρικές ενώσεις έχουν αριθμούς συντονισμού τεσσάρων, ενώ οι πέντε είναι είτε τριγωνικοί-διπυραμιδικοί ή τετραγωνικοί-πυραμιδικοί.