Koordinationsbindningar

Koordinerationsbindningar är en typ av kemisk bindning som uppstår när en ligand, ofta en molekyl eller jon med ett ledigt elektronpar, donerar detta elektronpar till en central atom eller jon, vanligtvis en metall. Bindningen betraktas ofta som kovalent men dativ eller koordinerande; elektronparet kommer från liganden och metallcentralen fungerar som en Lewis-säure medan liganden är en Lewis-bas.

Inom koordinationskemi definieras koordinationsantalet som antalet donoratomer från ligander som är direkt bundna till centralatomen. Geometrin varierar med antalet ligander och typen av ligander; vanliga konfigurationer är sexkoordinerade komplex (oktaedral geometri) och fyrakoordinerade (tetraedral eller kvadratiskt planar geometri).

Ligander kan vara monodentata (binder via en donoratom) eller polydentata (bildar flera donorbindningar). Polydentata ligander kallaschelater och stabiliserar komplexet genom chelate-effekten, som gör formationen entropiskt och entalpimässigt fördelaktig.

Elektron- och strukturteori: Den klassiska koordinationsförenings­teorin utvecklades av Werner. Modern förståelse bygger också på ligandfältsteori och valensorbustheori, vilka förklarar färg, magnetism och reaktivitet hos komplex. Som riktlinje används ofta 18-elektronregeln i många övergångsmetallföreningar för att uppskatta stabila konfigurationer.

Föreningar med olika ligander kan vara neutrala eller laddade. Exempel är [Ni(CN)4]2−, [Fe(H2O)6]2+ och [Cu(NH3)4]2+. Koordinationsbindningar är centrala inom biokemi och industri, där metalloorganiska komplex används som katalysatorer och i biologiska system som hemoglobin och enzymer.