Термин геометрическая координация используется в целом ряде смежных областей химии — химии / физики твердого тела и не только.

Молекулы

Координационная геометрия атома в геометрическом соединении, образованном атомами вокруг центрального атома.

Координационные комплексы неорганических соединений

В области неорганических геометрических комплексов координации эти соединения являются геометрическими моделями, образованными атомами лигандов , которые связаны с центральным атомом в молекуле и комплексным соединением . Геометрическое расположение варьируется в зависимости от количества и типа лигандов, связанных с центром, состоящим из металла, а также координационного преимущества ( англ. the coordination preference ) центрального атома, как правило, металла в координационном комплексе. Число соединений (то есть число σ-связей между центральным атомом и лигандами ), называется координационным числом . Геометрическая модель может быть описана как многогранник, где вершины многогранника являются центрами координации атомов лигандов.

Координационное преимущество металла часто варьируется в зависимости от его степени окисления. Число координационных связей (координационное число) может варьироваться от двух до 20.

Одна из самых распространенных геометрических координаций — октаэдрическая, где шесть лигандов координируются к металлу симметричным распределением, что ведет к образованию октаэдра , если линии нарисованы между лигандами. Менее встречающиеся в общей геометрии координации являются формы тетраэдра и «плоского квадрата» (2D квадрат).

Теория кристаллического поля может быть использована для объяснения относительной устойчивости соединений переходных металлов различной геометрической координации, а также наличия или отсутствия парамагнетизма .

ТОЭП может быть использована для предсказания геометрии комплексов основных элементов группы (исключение составляют актиноиды и лантаноиды ).

Кристаллографическое использование

В кристаллической структуре геометрическая модель атома является геометрической структурой координации атомов, где определение координации атомов зависит от связей в модели. Например, в каменной соли , ионный состав каждого атома натрия содержит шесть ближайших соседних хлорид -ионов в октаэдрической геометрии и каждый хлорид аналогично — шесть соседних ионов натрия в октаэдрической геометрии. В металлах с объемноцентрированной структурой каждый атом имеет связь с восмью ближайшими другими атомами с кубической геометрией. В металлах с гранецентрированной кубической структурой каждый атом имеет двенадцать связей с соседними атомами с кубооктаэдрической геометрией.

Таблица координационной геометрии

Координационное число	Геометрия	Изображение	Примеры дискретных (конечных) комплексов	Примеры на кристаллах
2	линейная		Ag(CN) 2 − в KAg(CN) 2	Ag в цианиде серебра , Au в AuI
3	плоский треугольник		Cu(CN) 3 2− в Na 2 Cu(CN) 3 ·3H 2 O	O в TiO 2 (структура рутила )
4	тетраэдр		CoCl 4 2−	Zn и S в сульфиде цинка , Si в диоксиде кремния
4	квадрат		AgF 4 −	CuO
5	тригональная бипирамидальная		SnCl 5 −
5	квадратная пирамидальная		InCl 5 2− в ( N Et 4 ) 2 InCl 5
6	октаэдр		Fe(H 2 O) 6 2+	Na и Cl в хлориде натрия
6	тригональная призматическая		Mo(SCHCHS) 3	As в NiAs , Mo в MoS 2
7	пентагональная бипирамидальная		ZrF 7 3− в (NH 4 ) 3 ZrF 7	Pa в PaCl 5
7	гранецентрированная октаэдрическая		[Ho III (PhCOCHCOPh) 3 (H 2 O)]	La в La 2 O 3
7	тригональная призматическая, квадратическая моногранецентрированная		TaF 7 2− в K 2 TaF 7
8	куб			Хлорид цезия , фторид кальция
8	квадратная антипризматическая		TaF 8 3− в Na 3 TaF 8	Хлорид тория(IV)
8	додекаэдр		Mo(CN) 8 4− в K 4 [Mo(CN) 8 ].2H 2 O	Zr в K 2 ZrF 6
8	гексагональная бипирамидальная			N в Li 3 N
8	октаэдр			Ni в арсениде никеля
8	тригональная призматическая			Ca в CaFe 2 O 4
8	тригональная призматическая, квадратная лицевая двуребристая			PuBr 3
9	тригональная призматическая, квадратная лицевая триребристая		[ReH 9 ] 2− в	SrCl 2 ·6H 2 O , Th в RbTh 3 F 13
9	англ. monocapped square antiprismatic		[Th(торополонат) 4 (H 2 O)]	La в LaTe 2
10	англ. bicapped square antiprismatic		Th(C 2 O 4 ) 4 2−
11			Th в [Th IV (NO 3 ) 4 (H 2 O) 3 ] (NO 3 − )
12	икосаэдр		Th в Th(NO 3 ) 6 2− -ион в Mg[Th(NO 3 ) 6 ]·8H 2 O
12	кубооктаэдрон		Zr IV (η³−(BH 4 ) 4 )
12	антикубооктаэдон
14	двуребристая антипризматичная гексагональная		U(BH 4 ) 4

Именование неорганических соединений

ИЮПАК ввел полиэдрический символ ( англ. Polyhedral symbol ) в части «рекомендации номенклатуры по ИЮПАК в неорганической химии 2005» ( англ. IUPAC nomenclature of inorganic chemistry 2005 recommendations ) для описания геометрии вокруг атома в соединении.

IUCr ( ) предложили символ, который показывается как верхний индекс в квадратных скобках в химической формуле. Например, CaF ₂ будет записан как Ca ^[8СВ] F ₂ ^[4T] , где [8СВ] означает что это кубическая координация и [4T] означает — четырехгранная. Эквивалентный символ в ИЮПАК обозначается как CU −8 и T -4 соответственно.

Символ ИЮПАК применим к комплексам и молекулам, в то время как по предложению IUCr это относится к кристаллическим твердым телам.

См. также

• Молекулярная геометрия