Aufbau und Nomenklatur von Komplexverbindungen

Dieser Abschnitt behandelt die grundlegende Struktur und Benennung von Komplexverbindungen in der Chemie. Komplexe bestehen aus einem Zentralatom, meist einem Metallion, das von Liganden umgeben ist. Die Nomenklatur folgt bestimmten Regeln, um die Zusammensetzung und Struktur der Komplexe eindeutig zu beschreiben.

Bei der Benennung von Komplexen wird zuerst die Art und Anzahl der Liganden angegeben, wobei anionische vor neutralen Liganden genannt werden. Danach folgt der Name des Zentralatoms mit seiner Oxidationszahl in römischen Ziffern. Die Gesamtladung des Komplexions wird in eckigen Klammern angegeben.

Example: [Cr(SCN)4(NH3)2]- wird als Tetrathiocyanatodiamminchromatat(III) bezeichnet.

Die räumliche Anordnung der Liganden um das Zentralatom kann verschiedene Geometrien annehmen, wie linear, planar-quadratisch, tetraedrisch oder oktaedrisch. Diese Strukturen hängen von der Anzahl und Art der Liganden sowie den elektronischen Eigenschaften des Zentralatoms ab.

Highlight: Die korrekte Benennung von Komplexen ist entscheidend für die eindeutige Beschreibung ihrer Zusammensetzung und Struktur in der wissenschaftlichen Kommunikation.

Ein besonderer Typ von Komplexen sind die Chelatkomplexe. Diese enthalten organische Liganden mit mehreren Haftatomen, die an das Zentralatom binden. Chelatkomplexe zeichnen sich durch eine hohe Stabilität aus, die auf den Chelateffekt zurückzuführen ist.

Example: [Cu(en)2]2+ ist ein Beispiel für einen Chelatkomplex, bei dem zwei zweizähnige Ethylendiamin-Liganden (en) an ein Kupfer(II)-Ion gebunden sind.

Ein wichtiger mehrzähniger Ligand ist EDTA (Ethylendiamintetraacetat), der sechs Bindungsstellen aufweist und sehr stabile Komplexe bildet.

Vocabulary: Mehrzähnige Liganden sind Liganden, die mehrere Bindungsstellen zum Zentralatom aufweisen und dadurch besonders stabile Komplexe bilden.

Die Bindungen in Komplexen können durch verschiedene Modelle erklärt werden. Das Modell der elektrostatischen Anziehung beschreibt die Wechselwirkungen zwischen den Ladungen von Zentralatom und Liganden. Das Modell der koordinativen Bindung erklärt die Bildung von Elektronenpaarbindungen zwischen Liganden und Zentralatom.

Definition: Die 18-Elektronenregel besagt, dass stabile Komplexe oft eine Edelgaskonfiguration mit 18 Valenzelektronen am Zentralatom aufweisen.