Koordinointikeemia

Koordinointikeemia on kemian osa-alue, joka tutkii koordinaatioyhdisteitä. Koordinaatioyhdisteet ovat yhdisteitä, joissa keskusatomi tai -ioni, yleensä metalli, on sitoutunut useisiin ligandeihin. Ligandit ovat molekyylejä tai ioneja, joilla on vähintään yksi vapaa elektronipari, jonka ne voivat luovuttaa keskustoimelle muodostaen koordinaatiokemiallisen sidoksen. Tämä sidos on tyypiltään kovalenttinen sidoksen erikoistapaus, jossa molemmat sidoksen elektronit tulevat ligandista.

Koordinaatioyhdisteitä esiintyy luonnossa ja niillä on laaja kirjo sovelluksia. Esimerkiksi hemoglobiini, joka vastaa hapen kuljetuksesta veressä, on koordinaatioyhdiste, jonka keskusatomina on rautayoni. Monet entsyymit sisältävät metallikeskuksia ja toimivat koordinaatioyhdisteinä. Teollisesti koordinaatioyhdisteitä käytetään katalyytteinä kemiallisissa reaktioissa, kuten polymeerien valmistuksessa. Niitä käytetään myös väriaineina, lääkkeinä ja metallien erotusmenetelmissä.

Koordinaatioyhdisteiden tutkimus keskittyy niiden rakenteeseen, sidosten luonteeseen, fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin sekä reaktiivisuuteen. Keskeisiä käsitteitä ovat koordinaatioluku, joka kertoo ligandien määrän keskusatomin ympärillä, ja geometrinen rakenne, joka kuvaa atomien avaruudellista järjestäytymistä. Isomeria on myös tärkeä piirre koordinaatioyhdisteissä, ja erilaisia isomeria tyyppejä on olemassa, kuten rakenneisomeria ja stereoisomeria. Koordinaatiokemialla on merkittävä rooli monien muiden kemian ja biologisten tieteiden osa-alueiden ymmärtämisessä.