Definito da Alfred Werner nel 1893, un numero di coordinazione è un termine usato in chimica per indicare il numero di legami che uno ione metallico centrale ha in un composto di coordinazione. I numeri di coordinamento vanno da due a 16, con quattro e sei che sono i più comuni. Sebbene siano normalmente utilizzati per atomi di metalli di transizione in un composto, possono anche riferirsi a sostanze non metalliche.
Gli atomi neutri – che sono atomi che non hanno carica – o cationi – atomi con una carica positiva – possono entrambi essere l’atomo centrale in un composto di coordinazione. Questi atomi sono solitamente metalli di transizione, che sono quegli elementi che reagiscono con gli alogeni. Ferro, rame, oro e cromo sono tutti esempi di metalli di transizione.
I metalli di transizione sono elencati nei gruppi da tre a 12 nella tavola periodica degli elementi. La loro reazione con altre sostanze è solitamente ovvia perché soluzioni e composti subiscono un cambiamento di colore. Ad esempio, il cloruro ferrico (FeCl) è solitamente verde-nero, ma quando sciolto in una soluzione diventa giallo. Al contrario, gli alogeni includono fluoro, cloro e iodio. Hanno sempre sette elettroni di valenza, o elettroni capaci di condividere legami con altri atomi.
Attaccato allo ione metallico c’è un ligando. Un atomo o una molecola, un ligando può essere neutro o caricato negativamente, un anione. I leganti sono solitamente alogeni.
È l’attaccamento dei ligandi allo ione metallico principale che determina il numero di coordinazione. Ad esempio, Ag[NH3]2+, o ione diamminoargento, è un composto di coordinazione semplice con numero di coordinazione due. Ag, o argento, è lo ione metallico centrale. Attaccate all’atomo d’argento ci sono due molecole di ammoniaca, NH3, una su ciascun lato dell’atomo. Il segno più nel nome chimico mostra che il composto è caricato positivamente.
I composti di coordinazione sono spesso usati come catalizzatori o sostanze che avviano o modificano la velocità di una reazione chimica. Il composto effettivo può essere caricato positivamente, caricato negativamente o neutro. I composti con numeri di coordinazione possono essere indicati con il numero effettivo o con un nome geometrico che riflette sia il numero di coordinazione che la forma di base del composto.
Ad esempio, un composto con un numero di coordinazione di due sarà lineare, quindi questi composti sono chiamati collineari. I composti collineari sono rari nei metalli, ma relativamente comuni per i non metalli. I numeri di coordinazione di tre sono detti trigonali planari. Questi sono rari, ma si trovano quando i ligandi sono particolarmente grandi. I composti tetraedrici hanno numeri di coordinazione di quattro, mentre i cinque sono trigonali-bipiramidali o quadrati-piramidali.