학문
전이금속 착물에서 배위수가 결정되는 요인은 무엇인가요?
안녕하세요, d오비탈에 전자를 채우는 전이원소들은 배위결합이라고 하는 형태의 공유결합을 형성할 수 있다고 하던데요, 이때 전이금속 착물에서 배위수가 결정되는 요인은 무엇인가요?
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안녕하세요. 질문해주신 전이금속 착물은 금속 중심과 리간드 사이의 배위결합으로 이루어지며, 배위수는 금속 원자를 중심으로 주변에 몇 개의 리간드가 결합할 수 있는가를 나타내게 됩니다.
우선 배위수 결정 요인으로는 금속 중심 요인이 있는데요, 금속 이온의 반지름이 크면 공간적으로 더 많은 리간드를 수용할 수 있습니다. 예를 들어서 큰 금속 이온인 La³⁺, Zr⁴⁺ 등은 8~9배위도 가능하며, 작은 금속 이온인 Fe³⁺, Cr³⁺ 등은 6배위가 일반적입니다. 또한 산화수가 높으면 금속 이온이 더 전자를 끌어당기는 능력이 커지는데요, 이로 인해 배위 결합이 강해집니다. 그러나 높은 산화수는 금속 반지름을 줄여서 공간적 제한을 만들기도 합니다. 다음으로 전이금속의 d-오비탈 전자배치가 배위수와 기하학적 구조에 영향을 줄 수 있는데요, 특히 6배위, 4배위의 구조의 안정성이 d 전자수와 관련되어 있습니다. 또한 영향을 줄 수 있는 요인으로 리간드 요인이 있는데요, 큰 리간드는 금속 주변에 많이 붙기 어려우며 배위자 내에서 두 개 이상의 배위부를 가진 리간드는 배위수를 줄이면서 안정화됩니다. 감사합니다.