Coördinatiechemie

Coördinatiechemie is een tak van de scheikunde op het grensvlak van de organische en de anorganische chemie niet te verwarren met organometaalchemie, dat een significant onderdeel van coördinatiechemie is. Een organometaalverbinding wordt gekarakteriseerd door minstens een min of meer polaire metaal-koolstof bindingen, terwijl voor een coördinatieverbinding dat niet nodig is.

Coördinatieverbindingen (complexen) bestaan uit een of meer (overgangs)metalen en één of meer liganden. Een ligand is een neutraal molecuul of een ion dat een vrij elektronenpaar heeft, of een negatief molecuul of ion, dat gebruikt kan worden om een binding te vormen met een metaal-ion. Een coördinatieverbinding is neutraal of geladen. In het laatste geval heeft het een tegenion bij zich. De metaal-ligand-binding kan worden beschreven als de interactie tussen een Lewisbase en een Lewiszuur.

Een voorbeeld: de verbinding [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ bestaat uit een kobalt ion met 5 (ongeladen) NH3 moleculen en een negatief geladen chloor-ion aan zich gebonden. Dit geheel heeft een lading van 2+, dus zijn er 2 ander chloor-ionen aanwezig als tegenionen.

In bovenstaand voorbeeld bindt elk ligand éénmaal. Het is echter ook mogelijk dat een groter ligand aanwezig is dat met meerdere atomen kan binden. In dat geval wordt gesproken van een polydentaat of chelerend ligand. Een voorbeeld van een hexadentaat-ligand is EDTA.
Een ander voorbeeld van een complex met een polydentaat ligand is rutheniumtri(bispyridine).
Afhankelijk van het aantal liganden en de lading kan een complex verschillende geometrische vormen aannemen, meestal een waarbij de liganden en vrije elektronen zo ver mogelijk van elkaar zitten. In het geval van een 6-omringing levert dit vaak een octaëder op, bij 5 liganden kan dit een trigonale bipyramide geven en bij 4 liganden een tetraëder of een vlak vierkant.

Voorbeelden binnen de biochemie zijn hemoglobine, dat een ijzer-atoom bevat en bladgroen, dat magnesium bevat.

Andere voorbeelden van coördinatieverbindingen worden gevonden met name gevonden in de katalyse, maar ook in medicijnen, kleurstoffen en enzymen.