Keskusatomina

Keskusatomina tarkoittaa kemian kontekstissa atomia, joka toimii molekyylin tai ionin rakennuksen keskipisteenä ja johon muut atomit tai ligandid ovat sitoutuneet. Suomen termi vastaa englanninkielistä central atom. Keskusatomin tehtävä on määrittää molekyylin tai ionin muoto, toimia sidoskohteena ja vaikuttaa ominaisuuksiin kuten polaarisuuteen ja elektroniaktivaatioon.

Keskusatomin identiteetti vaikuttaa rakenteeseen ja geometrian muodostumiseen. Ympäröivien substituenttien määrä sekä elektroniparien lukumäärä määrittävät muodon VSEPR-teorian mukaan. Esimerkiksi CH4:ssä hiili on keskusatomi, ja neljä vetyatomia asettuu tetraedrisesti. NH3:ssa typpi on keskusatomi, mistä seuraa kolmiulotteinen piramitinen muoto. H2O:ssa happi toimii keskuksena ja molekyylillä on kulmikas kulmayhtymä, kun taas SF6:ssa rikki on keskusatomi, jossa kuusi fluoratomia muodostaa oktahedraalisen rakenteen.

Keskusatomin käsite esiintyy sekä molekyylitason rakennekuvauksissa että koordinaatiokemiassa. Koordinaattori-ioneissa tai kompleksissa keskusta-atomina on usein siirtymämetalli, kuten Fe, Co tai Cu, ja ligandid ovat sitoutuneet siihen tietyn koordinaatioluvun mukaan (esim. [Fe(CN)6]4-). Keskusatomi määrittää koordinointinaisen, elektronisen rakenteen ja usein koko kompleksin kemialliset ominaisuudet.

Rajoitukset: monissa molekyyleissä ei ole yksiselitteistä keskuskiaataa tai ne voivat sisältää useita mahdollisia keskuskanditaatteja. Esimerkiksi suuret biomolekyylit ja polymeerit voivat muodostaa verkostoja, joissa kokonaisuuden kannalta ei ole yhtä selvästi määriteltyä keskusatomia. Silti keskusta-atomi on keskeinen käsite molekyylin geometrian ja reaktiokäyttäytymisen ymmärtämisessä.