Kompleksoituihin

Kompleksoituihin on termi, joka liittyy koordinointi- tai kompleksimuodostumiseen kemiallisissa reaktioissa, joissa ligandi luovuttaa elektroniparin metallionin keskelle ja syntyy koordinointikompleksi. Ilmiö on keskeinen monissa kemian ja biokemian prosesseissa, ja sitä tarkastellaan sekä teoreettisesti että sovelluksissa.

Perusidea on, että metallionin keskustaan sitoutuu yksi tai useampia ligandeja. Ligandit ovat usein elektronipareja luovuttavia molekyylejä tai ioni, kuten NH3, H2O, CN-, tai useasti useista sitoutuvista atomeista koostuvat ligandid, kuten EDTA. Metallin koordinaatio on useimmiten määritelty muun muassa koordinaatiomäärän kautta (esimerkiksi 4–6 koordinaatiotäydentymää). Kompleksin stabiilisuus riippuu sekä metallin luonteesta että ligandien steriikasta ja elektronisesta vuorovaikutuksesta; suurin osa tapahtumista kuvataan stabiilisuusvakiolla Kf.

Esimerkkejä yleisistä kompleksoitumisreaktioista ovat esimerkiksi Cu2+ ionin muodostama tetrammin kuparikompleksi [Cu(NH3)4]2+, sekä Fe3+ ionin kanssa muodostuvat vesiliuoksessa olevat moniligoidut komplekssit. EDTA on tunnettu moniantureiden kanssa muodostamistaan hexadenttisista komplekseista, joita käytetään analyyttisissä titraatioissa ja metallien erottelussa.

Käyttökohteita on laajasti. Analytiikassa kompleksit mahdollistavat metallien määrän määrityksen (esim. complexometric titration). Biologiassa koordinointikompleksit ovat keskeisiä entsyymien toiminnassa ja metallaelementtien biokemiaa säätelevissä prosesseissa. Teollisuudessa ja ympäristötutkimuksessa kompleksi-ilmiö vaikuttaa metallien liukoisuuteen, liikkuvuuteen ja puhdistukseen.

Kompleksoituminen on siten yleinen ja tärkeä ilmiö sekä tutkimuksessa että sovelluksissa, ja sen ymmärtäminen kuvaa metallien kemiallista käyttäytymistä ligandein kanssa.