Das Chemische Gleichgewicht - Institut für Anorganische Chemie

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4 Komplexgleichgewichte
4.1 Das Säure-Base Konzept nach Lewis
Definition: Eine Lewis-Base ist ein Teilchen, welches ein Elektronenpaar zur Bindungsbildung
zur Verfügung stellen kann. Die strukturelle Voraussetzung hierfür ist ein
freies, nicht bindendes Elektronenpaar (Beispiele: NH 3 , NR 3 , H 2 O, H 2 S, R 2 O, Hal – ,
etc.). Kurz: Eine Lewis-Base ist ein e − -Paar-Donor.
Eine Lewis-Säure ist ein Teilchen, welches mit einem zur Verfügung gestellten
Elektronenpaar eine Bindung eingehen kann. Die strukturelle Voraussetzung hierfür
ist eine elektronisch ungesättigtes Atom oder ein Molekül mit elektronisch ungesättigtem
Zentralatom (Beispiele: H + , BF 3 , AlCl 3 , BH 3 , Ag + , Fe 2+/3+ , Hg 2+ , Zn 2+ ,
etc.). Elektronisch ungesättigt bedeutet dabei:
• Kein Elektronenoktett für die Hauptgruppenelemente (≡ Summe aller bindenden
und nicht-bindenden Elektronenpaare < 4); weniger als 8 Valenzelektronen.
• Weniger als 18 Valenzelektronen für die Übergangsmetalle.
Kurz: Eine Lewis-Säure ist ein e − -Paar-Akzeptor.
Lewis-Säuren und -Basen reagieren zu sog. ”Addukten”, bei denen die Lewis-Basen
”freie” Elektronenpaare an die Lewis-Säuren zur Verfügung stellen, bis Sättigung erreicht
wird. Lewis-Säure/Base-Verbindungen werden als Koordinationsverbindungen bezeichnet,
den Bindungstyp bezeichnet man als koordinative Bindung.
4.2 Komplexverbindungen
Definition: Komplexe sind Koordinationsverbindungen in denen ein zentrales Kation
(meistens ein Haupt- oder Nebengruppenelement) als Lewis-Säure auftritt. Die an
dieses Zentralion koordinierenden Lewis-Basen bezeichnet man als Liganden (von
ligne ≡ binden). Die Anzahl der koordinierenden Teilchen (Koordinationszahl, KZ
oder CN) entspricht der Anzahl, der vom Zentralatom ausgehenden σ-Bindungen
(üblich sind Koordinationszahlen von 2 bis 12, am häufigsten 2, 4, 5, 6). Bei
Liganden, die nur über ein Atom an das Zentralkation koordinieren entspricht die
Koordinationszahl der Zahl der Liganden.
Beispiele: [Ag(NH 3
) 2
] + mit CN = 2; [Cu(CN) 3
] 2– mit CN = 3; [FeF 6
] 3– mit CN = 6
Komplexe werden innerhalb einer eckigen Klammer geschrieben, die Ladung wird
rechts oben hinter der Formel notiert.