A kovalen koordinat bon atau penyelarasan bon adalah sejenis bon di mana salah satu daripada bekalan atom dilampirkan semua elektron dikongsi.
Dalam ikatan kovalen sederhana, setiap atom membekalkan satu elektron ke ikatan. Sebaliknya, dalam ikatan koordinasi, atom yang menyumbangkan elektron untuk membentuk ikatan disebut atom penderma, sementara atom yang menerima pasangan elektron untuk bergabung disebut sebagai atom penerima (Clark, 2012).
Gambar 1: perwakilan ikatan koordinasi antara atom penderma (N) dan akseptor (H).
Ikatan koordinasi ditunjukkan oleh anak panah yang bermula dari atom penderma dan berakhir pada atom akseptor (Rajah 1). Dalam beberapa kes, penderma boleh menjadi molekul.
Dalam hal ini, atom dalam molekul dapat menyumbangkan pasangan elektron, yang akan menjadi basis Lewis, sedangkan molekul dengan daya terima akan menjadi asam Lewis (Coordinate Covalent Bond, SF).
Ikatan koordinasi mempunyai ciri-ciri yang serupa dengan ikatan kovalen sederhana. Sebatian yang mempunyai ikatan jenis ini umumnya mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah, dengan interaksi coulombic yang tidak wujud antara atom (tidak seperti ikatan ionik) dan sebatiannya sangat larut dalam air (Atkins, 2017).
Beberapa contoh ikatan kovalen koordinat
Contoh ikatan koordinasi yang paling biasa adalah ion amonium, yang terbentuk oleh gabungan molekul ammonia dan proton dari asid.
Dalam ammonia, atom nitrogen mempunyai sepasang elektron tunggal setelah menyelesaikan oktetnya. Sumbang pasangan tunggal ini ke ion hidrogen, sehingga atom nitrogen menjadi penderma. Atom hidrogen menjadi akseptor (Schiller, SF).
Gambar 2: perwakilan ikatan koordinasi ion hidronium.
Contoh biasa ikatan semula jadi adalah pembentukan ion hidronium. Seperti ion ammonium, pasangan elektron bebas dalam molekul air berfungsi sebagai penderma kepada proton yang merupakan akseptornya (Gambar 2).
Walau bagaimanapun, harus diperhatikan bahawa setelah ikatan koordinasi dibuat, semua hidrogen yang melekat pada oksigen sama persis. Apabila ion hidrogen terurai lagi, tidak ada diskriminasi antara hidrogen mana yang dilepaskan.
Contoh terbaik tindak balas asid-basa Lewis, yang menggambarkan pembentukan ikatan kovalen koordinat, adalah tindak balas pembentukan boron trifluorida dengan ammonia.
Boron trifluorida adalah sebatian yang tidak mempunyai struktur gas mulia di sekitar atom boron. Boron hanya mempunyai 3 pasang elektron dalam shell valensnya sehingga BF3 dikatakan kekurangan elektron.
Pasangan elektron nitrogen yang tidak dibahagi dapat digunakan untuk mengatasi kekurangan itu, dan sebatian terbentuk yang melibatkan ikatan koordinasi.
Gambar 3: Penambahan antara molekul boron trifluorida dan ammonia.
Pasangan elektron dari nitrogen didermakan ke orbit p boron kosong. Di sini ammonia adalah asas Lewis dan BF3 adalah asid Lewis.
Kimia penyelarasan
Terdapat cabang kimia anorganik yang khusus untuk kajian sebatian yang membentuk logam peralihan. Logam ini bergabung dengan atom atau molekul lain melalui ikatan koordinasi untuk membentuk molekul kompleks.
Molekul-molekul ini dikenali sebagai sebatian koordinasi dan sains yang mempelajarinya disebut kimia koordinasi.
Dalam kes ini, bahan yang melekat pada logam, yang akan menjadi penderma elektron, dikenali sebagai ligan dan sebatian koordinasi biasanya dikenal sebagai kompleks.
Sebatian koordinasi merangkumi bahan seperti vitamin B12, hemoglobin dan klorofil, pewarna dan pigmen, dan pemangkin yang digunakan dalam penyediaan bahan organik (Jack Halpern, 2014).
Contoh ion kompleks ialah kompleks kobalt 2+ , yang akan menjadi kobalt dichloroaminenethylenediamine (IV).
Kimia koordinasi berkembang dari hasil kerja Alfred Werner, seorang ahli kimia Switzerland yang meneliti pelbagai sebatian kobalt (III) klorida dan ammonia. Selepas penambahan asid hidroklorik, Werner mendapati bahawa amonia tidak dapat dikeluarkan sepenuhnya. Dia kemudian mencadangkan agar ammonia terikat lebih dekat dengan ion kobalt pusat.
Tetapi, apabila perak nitrat berair ditambahkan, salah satu produk yang terbentuk adalah perak klorida padat. Jumlah perak klorida yang terbentuk berkaitan dengan bilangan molekul ammonia yang terikat dengan kobalt (III) klorida.
Sebagai contoh, apabila perak nitrat ditambahkan ke CoCl 3 · 6NH 3 , ketiga-tiga klorida ditukar menjadi perak klorida.
Walau bagaimanapun, apabila perak nitrat ditambahkan ke CoCl 3 · 5NH 3 , hanya 2 dari 3 klorida yang membentuk klorida perak. Semasa CoCl 3 .4NH 3 dirawat dengan perak nitrat, salah satu daripada tiga klorida mendakan sebagai klorida perak.
Pemerhatian yang dihasilkan mencadangkan pembentukan sebatian kompleks atau koordinasi. Dalam bidang koordinasi dalaman, juga disebut dalam beberapa teks sebagai sfera pertama, ligan dilampirkan secara langsung ke logam pusat.
Dalam bidang koordinasi luar, kadang-kadang disebut sfera kedua, ion-ion lain dilekatkan pada ion kompleks. Werner dianugerahkan Hadiah Nobel pada tahun 1913 kerana teori koordinasi (Pengantar Kimia Koordinasi, 2017).
Teori koordinasi ini menjadikan logam peralihan mempunyai dua jenis valensi: valensi pertama, ditentukan oleh bilangan pengoksidaan logam, dan valensi lain disebut nombor koordinasi.
Nombor pengoksidaan memberitahu berapa banyak ikatan kovalen yang dapat terbentuk dalam logam (contoh besi (II) menghasilkan FeO) dan nombor koordinasi memberitahu berapa banyak ikatan koordinasi yang dapat terbentuk di kompleks (contoh besi dengan nombor koordinasi 4 menghasilkan - dan 2- ) (Sebatian Penyelarasan, 2017).
Dalam hal kobalt, ia mempunyai nombor koordinasi 6. Itulah sebabnya dalam eksperimen Werner, ketika menambahkan perak nitrat, jumlah klorida perak yang akan meninggalkan kobalt heksacoordinat selalu diperoleh.
Ikatan koordinasi sebatian jenis ini mempunyai ciri warna.
Sebenarnya, mereka bertanggungjawab untuk pewarnaan khas yang berkaitan dengan logam (besi merah, kobalt biru, dan lain-lain) dan penting untuk ujian spektrofotometri pelepasan dan penyerapan atom (Skodje, SF).
Rujukan
- Atkins, PW (2017, 23 Januari). Ikatan kimia. Dipulihkan dari britannica.com.
- Clark, J. (2012, September). PENGATURAN CO-ORDINATE (DATIVE COVALENT). Dipulihkan dari chemguide.co.uk.
- Koordinat Ikatan Kovalen. (SF). Dipulihkan dari chemistry.tutorvista.
- Sebatian Penyelarasan. (2017, 20 April). Dipulihkan dari chem.libretexts.org.
- Pengenalan Kimia Penyelarasan. (2017, 20 April). Dipulihkan dari chem.libretexts.org.
- Jack Halpern, GB (2014, 6 Januari). Kompaun penyelarasan. Dipulihkan dari britannica.com.
- Schiller, M. (SF). Koordinat Ikatan Kovalen. Dipulihkan dari easychem.com.
- Skodje, K. (SF). Koordinat Ikatan Kovalen: Definisi & Contoh. Dipulihkan dari study.com.