안녕하세요 답변을 드립니다. complex ion은 coordination chemistry에서 다루는 내용으로 AP 에 물질은 등장을 하지만 coordination chemistry의 구체적인 내용은 AP 시험 범위가 아닙니다. 학교 선생님은 의욕적으로 지도할 수는 있겠으나 시험범위가 아닌 관계로 동영상 강의에서 집중적으로 다루지는 않습니다. 하지만 필요한 내용은 설명을 하였습니다. 학교 선생님에 따라 coodination chemistry를 더 많이 할수도 있겠지만 동영상의 강의의 내용은 AP의 가이드라인에 근거하여 100% 시험 대비 가능한 구성이기 때문에 AP 과정만을 고려한다면 동영상 강의의 수준이면 충분합니다.
따라서 동영상 강의는 학교선생님께서 진행하시는 내용을 커버하지 않을 수 있습니다 예를 들면 ligand의 종류와 coordination number 및 geometry hybrid orbital과 관련된 valence bond theory와 d orbital spliting과 관련한 crystal field theory는 다루지 않습니다. 전혀 시험범위가 아니기 때문입니다.
하지만 AP 시험에서 관련개념과 용어가 등장하므로 일부 설명한 내용은 있습니다.
Lecture 06 에는 후반부에 salt를 설명하면서 aqueous solution 반응과 solubility rule을 설명하였습니다.
Lecture 18 에는 coodinate covalent bond의 개념을 소개하였으며 이에 관련된 개념이 Lewis acid base입니다.
Lecture 46 에는 complex ion의 형성과 solubility product에 대하여 설명하였습니다.
Lecture 47 에는 Lewis acid base개념을 다시 설명하였습니다.
질문은 크게 두 가지로 나누어볼 수 있습니다.
1. compelx ions, (Lewis acid, Lewis base, ligand)
1) Lewis acid, base의 개념은 chemical bonding에서 다룹니다.
위의 예에서 보시는 바와 같이 Lewis base는 lone piar(s) electrons를 가지는 species이고 Lewis acid는 octet를 만족하지 못하거나 또는 cation이면 됩니다, 즉 전자가 부족한 species는 chemical bonding에서 Lewis acid가 될 수 있습니다. 학생들은 Lewis acid 는 electron pair acceptor, Lewis base는 electorn donor 이기 때문에 간혹 oxidation reduction 개념으로 알고 있지만 definition은 전혀 다른 것입니다. 위의 예를 이용하여 설명하면 다음과 같습니다.
2) complex ion은 용어 그대로 복잡한 이온이며 Lewis acid와 base의 개념이 적용됩니다.
coordinate covalent bond로 이루어진 금속화합물로 금속의 양이온(Lewis acid)+lone pair electrons를 가지는 Lewis base (complex ion을 형성할 때 이 물질을 ligand라고 합니다)가 결합하여 형성된 물질입니다. 강의 내용 중 covlanet bond에서 coordinate covalnet bond를 설명했으므로 참고하시면 됩니다.
금속 중 전이금속(transition metal)에 해당하는 원소들은 비어있는 d orbital을 가지게 되고 전자가 남는 화학종(화학에서는 이를 ligand라고 합니다) 이 전자쌍을 제공하여 배위결합(Coordinate Covalent Bond)을 하게 되고 이러한 결합을 통해 마치 하나의 이온처럼 다니는 화학종을 Complex Ion이라고 합니다.
complex ion의 전체 charge는 metal의 charge와 결합한 리간드의 charge의 합으로 판단하시면 됩니다.
coordinate complex 예를 들어드린다면 [Cu(NH3)4]2+ 에서 Cu2+ 의 electron configuration에서 [Ar]3d9이고 Cu2+는 이온이 형성되면서 4s 오비탈이 비게 되고 또한 period 4의 element이기 때문에 비어있는 4d오비탈과 4p 오비탈이 있습니다. 이러한 비어있는 오비탈에 ligand의 전자쌍이 들어가면서 결합하게됩니다.
내용적으로 간단하게 설명을 할 수 있는 내용은 아닙니다. 하지만 마지막 내용은 AP 시험과는 무관한 내용입니다. 참고하시기 바랍니다.