第4回は、無機化学の難所「錯イオン(Complex Ion)」をハックします!Sora先生が、幾何学的ルールを使って錯イオンを0.1秒で攻略するワザを伝授!
1. 錯イオンって何?「非共有電子対を抱きしめる」結合
「Sora先生![Ag(NH₃)₂]⁺ みたいなカッコで囲まれたイオンが出てくると、急に難しく見えて逃げ出したくなります…!」
「怖がらなくて大丈夫!錯イオンはね、『中心の金属イオン(手が空いている人)に、アンモニアや水(電子対を持った人=配位子)がギュッと抱きついた構造』なんだ。
片方から一方的に電子を2個プレゼントして繋がるから『配位結合』と呼ぶんだよ。」
2. 配位数の決定ルール:「金属の価数 × 2」!
「配位子が何個くっつくか(配位数)って、金属によって決まっているんですか?」
「医学部受験で出る錯イオンの配位数は、基本的に『金属の元のプラスの価数 × 2』と覚えておけばほぼ100%当たるよ!
・Ag⁺(1価) ➔ 配位数 2(直線形)
・Cu²⁺, Zn²⁺(2価) ➔ 配位数 4(Cuは正方形、Znは正四面体)
・Fe³⁺, Al³⁺(3価) ➔ 配位数 6(正八面体)」
例:[Cu(NH₃)₄]²⁺
① 配位子の数:4 ➔ テトラ
② 配位子の名前:NH₃ ➔ アンミン
③ 金属名:Cu ➔ 銅
④ 酸化数:(II)
➔ つなげると 『テトラアンミン銅(II)イオン』!(濃青色の美しい溶液になるよ)
「今日の発見!
① 錯イオンは非共有電子対をプレゼントされる配位結合!
② くっつく数(配位数)は『金属イオンの価数 × 2』!
③ 名前は『数(ジ・トリ・テトラ)+配位子名+金属名』と後ろから読むだけ!
呪文が全部日本語に見えてきました!」