Komplexumok

Komplexumok, vagy koordinációs vegyületek, olyan kémiai rendszerek, amelyekben egy központi fématom vagy -ion köré ligandumok kapcsolódnak koordinációs kötéssel. A ligandumok elektronpárt adó molekulák vagy ionok, amelyek a fémhez kötődnek. A központi fém és a ligandumok összetett szerkezete határozza meg a tulajdonságokat, például a színt, a reaktivitást és a stabilitást.

A koordinációs szám a központi fémhez kötődő ligandumok számát jelöli. Gyakori geometriák közé tartozik az oktahidrál (6 ligandum), a négyzetes sík (4), a tetraéder (4) és a trigonal bipiramid (5). Ligandumok lehetnek monodentát például NH3, Cl−, CN−, vagy multidentát ligandumok, mint az edta vagy az en. A kötések jellege a kristálymező- vagy ligandum-mező elméletek alapján magyarázható.

Nomenklatúra szerint a ligandumokat a fém neve előtt említjük, az alfabetikus sorrenddel, és jelzőket adunk a kötésmódra, koordinációs számra és oxidációs állapotra. A központi fém nevét és oxidációs állapotát zárójelben tüntetik fel.

Képződés általában oldatokban történik: fém-sókat és ligandumokat vagy előre összeállított komplexeket kezelnek, és ligandumcsere vagy redox átalakulás révén alakul ki a végső szerkezet. A ligandumok típusa és térbeli elrendeződése határozza meg a színt, a magnetizmust és a stabilitási állandókat.

Alkalmazások közé tartozik a katalízis (például hidrogénezés, hidroformálás), bioinorganika modellek, orvosi alkalmazások (cisplatinhoz hasonló készítmények), MRI-kontrasztanyagok és környezetvédelmi technológiák a nehézfémszennyezők megkötésére. A komplexumok tanulmányozása alapot ad a koordinációs kémia elméleti és gyakorlati fejlődéséhez.