Koordinacijski broj

Kristalna struktura natrijeva klorida s koordinacijskim brojem 6 za natrij i klor.

Koordinacijski broj u kemiji označava broj čestica poredanih oko središnje čestice u kristalnoj rešetki, odnosno broj atomskih skupina ili iona oko središnjeg atoma kod kompleksnih spojeva. Tako kod ionskih kristala koordinacijski broj označava broj iona suprotnog naboja koji se u ionskom kristalu nalaze oko središnjeg iona.

Među najčešćim koordinacijskim brojevima u prirodi javljaju se 4 i 6, a relativno često se javljaju i 2, 3, 8 (titan) i 12 (aluminij). Koordinacijski brojevi 2 i 6 karakteristični su za linearnu, odnosno oktaedarsku, a broj 4 za tetraedarsku i kvadratnu strukturu. Metalni kationi visokog naboja (poput aluminijevog kationa) uglavnom imaju koordinacijski broj 6, ali u ovisnosti s temperaturom i djelovanjem katalizatora mogu promijeniti svoj koordinacijski broj na 4. Koordinacijski broj u kristalima se uglavnom povećava povećanjem tlaka, npr. prelazom iz grafita (KB: 3) u dijamant (KB: 4), čime se mijenjaju svojstva samoga kristala; grafit je mekan, dok je dijamant jedna od najtvrđih tvari u prirodi.

Neuređeni sustavi

Prvi koordinacijski broj u primjeru Lennard-Jonesove tekućine

Kod neuređenih sustava (tekućine, kvazikristali, itd.) koordinacijske brojeve moguće je točno odrediti koristeći radijalnu distribucijsku funkciju g(r).

Tako je prvi koordinacijski broj određen izrazom

[math]\displaystyle{ n_1 = 4 \pi \int_{r_0}^{r_1} r^2 g(r) \rho \, dr, }[/math]

gdje je r₀ prva točka od r = 0 u kojoj je g(r) aproksimiran na nulu, a r₁ je prvi minimum.

Drugi koordinacijski broj definiran je slično:

[math]\displaystyle{ n_2 = 4 \pi \int_{r_1}^{r_2} r^2 g(r) \rho \, dr. }[/math]

Iz integrala možemo definirati i sfernu koordinacijsku ljusku koja je sferna ljuska definirana između radijusa r₀ i r₁ oko čestice koju uzimamo kao referentni sustav.