Координационное число

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО, понятие, широко используемое в химии комплексных соединений и при описании структуры кристаллов (например, в кристаллохимии).

Для комплексных соединений координационное число центрального атома (комплексообразователя) определяется как число непосредственно связанных с ним электроно-донорных центров лигандов (атомов или π-связей). Координационное число равно числу лигандов, умноженному на дентатность. Например, координационное число Ni(II) равно шести и в комплексе [Ni(NH₃)₆]^2- с шестью монодентатными лигандами NH₃, и в комплексе [Ni(en)₃]^2- с тремя бидентатными этилендиаминовыми лигандами NH₂(CH₂)₂NH₂. Значения координационного числа в комплексах варьируют от 2 до 12 (наиболее часто 4 и 6). Координационное число зависит от соотношения размеров центрального атома и донорных атомов лигандов. Например, в комплексах [BF₄]^- и [AlF₆]^3- с одинаковыми лигандами координационное число выше для Al(III), имеющего большие размеры. Как правило, чем выше степень окисления комплексообразователя, тем больше координационное число. Так, для центрального атома М(I) -Cu(I), Ag(I), Au(I), наиболее характерно координационное число 2, пример - комплексные соединения [M(NH₃)₂]Cl; для центрального атома М(III) или М(IV) – координационное число 6, пример - комплексные соединения K₃[M(CN)₆] с М - Fe(III), Co(III), Cr(III), [Pt(NH₃)₆]Cl₄.

Для кристаллических структур координационное число определяется как число ближайших к данному атому, иону или центру молекулы соответственно атомов, противоионов или центров соседних одинаковых молекул. Например, в структурах типа NaCl каждый катион окружён шестью анионами, а каждый анион - шестью катионами, т. е. для обоих типов ионов координационное число равно 6; в структурах типа CaF₂ - для катионов координационное число равно 8, для анионов 4; в структурах алмаза, кремния, германия координационное число равно 4; в структурах некоторых металлов (Cu, Au и др.) с плотнейшей кубической или гексагональной упаковкой координационное число равно 12.

Понятие «координационное число» применяется также при описании структуры аморфных тел и жидкостей. В этом случае координационное число является величиной статистической и может служить мерой ближнего порядка.

С понятием «координационного числа» взаимосвязано понятие «координационный полиэдр»: число вершин этого многогранника (в частном случае плоской фигуры) равно координационному числу центрального атома.

Лит.: Шрайвер Д., Эткинс П. Неорганическая химия. М., 2004. Т. 1-2; Киселев Ю. М., Добрынина Н. А. Химия координационных соединений. М., 2007.