Obsah
Atómy a molekuly v tuhých látkach tvoria rôzne geometrické štruktúry v závislosti od spôsobu, akým sa kombinujú.V každej štruktúre centrálny atóm zdieľa elektróny s inými atómami alebo iónovými molekulami a tvar štruktúry závisí od toho, ako sú elektróny zdieľané. Koordinačné číslo pre centrálny atóm je indikátorom toho, koľko atómov alebo molekúl s nimi vytvára väzby, a to je determinantom molekulárneho tvaru a nakoniec vlastností tuhej látky. Pokiaľ ide o kovalentne viazané molekuly a komplexy prechodných kovov, chemici odvodia koordinačné číslo z chemického vzorca. Vypočítajú koordinačné číslo kovových tuhých látok preskúmaním mriežkovej štruktúry.
Kovalentne viazané molekuly
V kovalentne viazanej molekule určujú chemici koordinačné číslo centrálneho atómu spočítaním počtu viazaných atómov. Napríklad v molekule metánu je centrálny atóm uhlíka viazaný na štyri atómy vodíka, takže jeho koordinačné číslo je 4. Toto číslo možno ľahko určiť z chemického vzorca pre metán: CH4.
Rovnaký vzťah platí pre iónové zlúčeniny. Napríklad koordinačné číslo molekuly oxidu uhličitého (CO3)2- je 3 a náboj iónu je -2.
Komplexy prechodných kovov
Prechodné kovy, ktoré zaberajú stĺpce 3 až 12 periodickej tabuľky, tvoria komplexy so skupinami atómov nazývanými ligandy. Koordinácia prechodného kovu je opäť daná počtom atómov, s ktorými je stredný atóm viazaný. Napríklad koordinačné číslo iónovej zlúčeniny CoCl2(NH3)4+ je 6, pretože centrálny atóm kobaltu sa viaže s dvoma atómami chlóru a štyrmi atómami dusíka. V FeN42+, koordinačné číslo je 4, pretože to je počet väzieb vytvorených centrálnym atómom železa, aj keď atómy dusíka tvoria vzájomným spojením mriežkový komplex.
Kovové pevné látky
V kovových tuhých látkach neexistuje jasná väzba medzi pármi atómov, takže chemici určujú koordináciu štruktúry výberom jedného atómu a počítaním počtu atómov, ktoré ju bezprostredne obklopujú. Napríklad atóm, ktorý je súčasťou štruktúry vrstiev, môže mať tri atómy pod ním, tri nad ním a šesť, ktoré ho obklopujú v rovnakej vrstve. Koordinačné číslo pre tento atóm by bolo 12.
Atómy v pevnom kryštáli sa často formujú do geometrických štruktúr nazývaných bunky a tieto bunky sa opakujú ad nekonečne, aby vytvorili kryštálovú štruktúru. Rozdelenie tvaru bunky umožňuje vypočítať koordinačné číslo, ktoré je rovnaké pre každý atóm v štruktúre. Napríklad kubická štruktúra má jeden atóm uprostred obklopený jedným v každom rohu, celkovo 8, takže koordinačné číslo je 8.
Iónové tuhé látky
Chlorid sodný (NaCl) je príklad iónovej pevnej látky, ktorá je tvorená katiónom (Na+) a anión (Cl-). V iónovom kovu je koordinačné číslo katiónu rovnaké ako počet aniónov v ich tesnej blízkosti. NaCl je kubická štruktúra a každý katión sodný je obklopený štyrmi atómami chlóru na rovnakej rovine, ako aj jedným pod a jedným vyššie, takže koordinačné číslo je 6. Z toho istého dôvodu je koordinácia každého chlórového aniónu tiež 6.