配位数・配位子・配座数って

質問

タイトルのまんまなんですが、この３つの違いが良く分かりません。
配位子は「化合物」で残り二つは「数」を聞いてる、位にしか…（汗）

前期試験の過去問の解説に「配位数は配位子についてでなく金属について言う」と書いてあったのですが、その意味が分かりません(ノД`)
ポルフィリンhttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%AB%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%AA%E3%83%B3
の配座数が４、配位数が６という理由も併せて教えてもらえないでしょうか。お願いします！

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

「配位数」というのは、錯体の中心にある金属原子（あるいはイオン）が、錯体を作るために提供する空軌道の数のことです。
配位子は、結合（配位結合）に使用するための電子対を上述の空軌道に持ち込むことによって結合を形成し、錯体が完成します。

要するに、中心金属が錯体形成のために提供する空軌道の数が配位数で、結果的には配位子の数と同じになります。

「配座」というのは、回転が可能な結合（単結合）が回転することによって、結合の両側の立体的な位置関係が変化することを言います。したがって、本来は無数の配座が存在するはずです。
ポルフィリンの配座数が４で、配位数が６という記述は、厳密に言えば正しくないように思います。言うとするならば、「ポルフィリンにおいては、中心原子の配位数は６になり、代表的な配座が４種類ある」というのなら、言葉としては理解できます。ただし、それが科学的な事実と言えるかどうかについては判断しかねます。

回答No.4

noname#62864

No.1 です。No.2の回答を拝読して気がつきました。
確かに、「＊座配位子」という言い方をしますね。
No.2のご回答にありますように、ポルフィリンにおいては、4個のピロール環が存在しますので、「４座配位子」ということになりますね。
「配座数」という用語の是非はともかくとして、配座数４というのは、No.2の方の解釈の方が妥当だと思います。

回答No.3

noname#160321

「配座」あんまり使わないなー、聞いたことはあります、でも錯体よりも「有機化学」現在は「分子生物学」での「コンフォメーション」に対応して使われている例がほとんどです。添付は星薬科大学HPから学会の予稿集「酵素中のペプチド結合の配座解析の統計学的解析」に関するヤツ:
http://polaris.hoshi.ac.jp/qsar31/kfiles/KP30.pdf
「配座」の中で明確なのは「数」ではなく「形」です。
正八面体が崩れ、上下に伸びると、平面四配位部分はエクアトリアル(シクロヘキサンみたいだ)で上下二つはアクシアル、またはアピカル。この場合は配座がテトラゴナルバイピラミダル「配座」乃至「配位」同じ事はトリゴナルバイピラミダル(平面三配位、上下に一つずつ)でもまたは四角錐でも云われますね。ここまで来ると「金属」の配位子ではなく「ヘテロアトム」の世界。リンや硫黄の化学の世界かな。ここで「配座数」とは既に分子(あるいは注目原子の廻り)の形を意味していて「配座数」=分子の形になります。平面四配位、テトラゴナル、オクタヘドラル、ピラミダル。
「配位子」確かに「化学種」を表します但し、けして安定した配位結合をしている化学種を特定している分けではないのです。「配位圏」という言葉があるように例えば金属イオンは水中で多くの水分子の酸素と相互作用しており、廻りに多数の水が層状に球を作っていますからその何処までを配位子と認めるかは???
「配位数」これが「配位子」と同じで分からない、例えば氷では酸素の配位数は４、この場合酸素に「水素が(逆)配位」してるのかな、水素の配位数は２(二つの酸素の間に挟まれてる)それとも一結合一配位?
かっちりとして「取り出せる」あるいは「寿命がある」化学種では配位数はある程度「議論の余地無く」決まりますが、短寿命の化学種ではもう???
ポリフィリンの例ですが上記のようにポルフィリンで通常ポルフィリン環の四つの窒素が非常に強固な「配位圏」を作って仕舞っているので、分子の形はテトラゴナルバイピラミダルにしかなれず、エクアトリアル配位座４、アクシアル配位座２となります。
ウィキペディアの難点は「最新の情報」でもなく「定説」でもなく「時間軸」の狂った情報が並列して乗る可能性が多い、という点。「多数の頭脳」の結論は「妥協の産物」「卓見無し」「責任の所在も無し」。全部署名記事にしたら良いのになー。

回答No.2

shkwta

＜配位数＞
中心原子がつくる配位結合の数です。たとえば、

[Co(NH3)6]Cl3
Co^3+ は6本の配位結合をつくって配位子のNH3と結合しているから、配位数は6です。

[Co(NH2-CH2-CH2-NH2)3]Cl3
配位子のエチレンジアミンは3個しかありませんが、エチレンジアミンは2つのNのそれぞれでCoに結合しています。したがって、Co^3+から見ると6本の配位結合があるので、やはり配位数は6です。

＜多座配位子＞
上に書いたエチレンジアミンのように、分子の2箇所以上で中心原子に結合する配位子を多座配位子といいます。これに対してアンモニアのように1箇所で結合する配位子は単座配位子といいます。
多座配位子は、作る結合の数によって２座配位子、３座配位子、…と呼ばれます。エチレンジアミンは２座配位子です。エチレンジアミン四酢酸という物質は６座配位子で、これは１分子で配位数が６の中心原子を包むことができます。ポルフィリンは４座配位子です。

ご質問の「配座数」は、たぶん、上のような多座配位子の配位座の数のことを言っているのだと思います。しかし、「配座」「配座数」という語は別の意味があり（No.1様ご説明のもの）、「配位座の数」という意味で使うのは適当でないと思います。では何と呼ぶかですが、やはり「配位座の数」というしかないのでしょうか。
（参考）
http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/ES_KHS_NT2_06.html

参考URL：

http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/ES_KHS_NT2_06.html