Bij de verklaring van deze proef valt het woord chroommolybdeencomplex. De formule van het bedoelde complex
luidt:
H
6[Cr(MoO
46]
3¯ . Erg ingewikkeld ("complex"!) dus...
Het eenvoudigste en bekendste complex is dat van Fe
3+ en SCN¯.
Zie Binas, tabel 47.
Hoe kan een complex dan toch eenvoudig zijn? Complex heeft in de scheikunde een iets andere betekenis dan in
het dagelijks leven. Complex betekent in de scheikunde:
samengesteld. Het zijn deeltjes
- meestal ionen - die samengesteld zijn uit andere deeltjes (doorgaans ook ionen).
Centraal deeltje
Het centrale deeltje is meestal een metaalion. En wel van een metaal uit de groepen 3 tot en met 12 van het
periodiek systeem. Die noem je de
overgangsmetalen. Zie Binas, tabel 99. Je ziet het daar als het zogenaamde
d-blok met Sc, Zn, Rf, en Cp op de hoekpunten. Bijvoorbeeld Fe.
De eerste drie perioden van de groepen 3 tot en met 12 zijn leeg. Dat komt doordat deze atomen te klein zijn om
elektronenschillen te hebben met meer dan acht elektronen. Zoiets komt ook voor in de eerste periode: daar zijn de
atomen zelfs zo klein dat hun elektronenschil maar twee elektronen kan bevatten. Daarom is de eerste periode
zelfs van groep 2 tot en met groep 17 leeg.
Hoe verder je in het periodiek systeem komt, hoe groter de elektronenschillen worden. Ze worden zo groot dat er
een onderverdeling is: subschillen. De subschillen worden aangeduid met letters. De letters s, p, d, en f.
| |
Hoeveel elektronen daarin passen, zie je in het tabelletje links.
Wat is er nu aan de hand met het d-blok in het periodiek systeem? Daar worden de d-subschillen gevuld.
Er zijn dus d-schillen die nog ruimte over hebben. Die d-schillen kunnen zich vullen met de zogenaamde vrije
elektronenparen van de liganden. |
Liganden
Liganden zijn letterlijk: "aanliggers". Een van die liganden is SCN¯. De structuurformule van SCN¯ is
S=C=N¯. Dat klopt met de covalentie (aantal mogelijke bindingen) van S, (die is 2, hoewel 4 en 6 ook
mogelijk zijn), die van C (covalentie 4), maar niet die van N, want daar is de covalentie 3 van, en hier lijkt
die 2. Daarom heeft N een vrij elektronenpaar. Dat zijn twee elektronen die wel een binding zouden kunnen
verzorgen, maar dat vooralsnog niet doen. Een soort doodlopende atoombinding dus: het ene atoom is er, de
binding ligt klaar (een elektronenpaar) maar er is geen tweede atoom: er valt dus niets te binden: het
elektronenpaar is vrij. Het heet ook wel een niet-bindend elektronenpaar. Dat wordt aangegeven met een
streep: S=C=N| ¯ ; hier vertikaal, maar als er meer van dit soort paren in het spel zijn, kunnen die
ook horizontaal boven en onder het atoomsymbool worden geschreven.
Het maken van het complex
Misschien begrijp je het al: het metaal dat in zijn d-subschil ruimte heeft, "wil" graag een vrij elektronenpaar
van een ligand hebben. Dus koppelen ze. Het aldus ontstane deeltje heet een complex. Bijvoorbeeld
FeSCN
2+(aq). Het complex is vaak zelf weer een ion: een complex ion.
Voor de kleur zie Binas, tabel 65.
In H
6[Cr(MoO
4)
6]
3¯ is
MoO
42¯ de ligand.
Daar zijn er zes van. Eigenlijk MoO
4H¯, vandaar die 6 H-atomen vooraan in de formule.
De O's van MoO
42¯ hebben vrije elektronenparen. Het centrale deeltje
is Cr
3+.
Even controleren: 3+ en 6- is inderdaad 3-. Cr
3+ heeft zijn hele d-subschil
leeg. Het zou dus nog vier molybdaatliganden van MoO
4H¯ erbij kunnen gebruiken, maar daar zijn
ze met z'n allen te "dik" voor.