Chemické vlastnosti chelatačných činidiel

Komplexný ión zložený z kladného iónu (nazývaného centrálny ión) a niekoľkých neutrálnych molekúl alebo iónov (nazývaných ligand) sa nazýva komplexný ión (nazývaný aj komplexný ión) a zlúčenina obsahujúca komplexný ión sa nazýva koordinačná zlúčenina. . Táto koordinačná zlúčenina má cyklickú štruktúru. Jeho stabilita je vyššia ako u nechelátovaných zlúčenín s podobným zložením a štruktúrou.
V komplexe sa centrálny ión a ligand spájajú prostredníctvom koordinačných väzieb. Koordinačná väzba je špeciálny typ kovalentnej väzby. Spoločná kovalentná väzba je tvorená dvoma väzbovými atómami, z ktorých každý poskytuje elektrón na vytvorenie spoločného elektrónového páru. V koordinačnej väzbe jeden atóm poskytuje elektrónový pár a ostatné atómy poskytujú prázdne orbitály. Aby bolo možné rozlíšiť, kovalentná väzba je reprezentovaná „jednička“, ako napríklad H·+·H=H:H (HH), koordinačná väzba je reprezentovaná „←“ a šípka ukazuje na atóm poskytujúci prázdny orbitál, ako napríklad Cu+NH3= CuNH3 (Cu←NH3).
Ak je v ligande iba jeden koordinačný atóm, medzi centrálnym iónom a ligandom môže vzniknúť iba jedna koordinačná väzba. Keď niektoré molekuly ligandu obsahujú viac ako dva koordinované atómy a medzi týmito dvoma atómami sú dva až tri ďalšie nekoordinované atómy, ligand môže tvoriť dva ligandy s centrálnym iónom (alebo atómom) súčasne. Vyššie uvedené koordinačné kľúče. Počet atómov, ktoré sa priamo koordinujú s centrálnym iónom, sa nazýva koordinačné číslo. Zvyčajne je koordinačné číslo 4 alebo 6, ale existujú aj 2 a 8. Koordinačné číslo závisí od elektrónovej štruktúry a stérických faktorov centrálnej častice.
Najbežnejšie koordinačné atómy sú kyslík, síra a dusík. Fosfor, arzén a selén môžu tiež vytvárať cheláty. V molekule chelatačného činidla sú koordinačné atómy spojené cez iné atómy (hlavne atómy uhlíka) do vhodnej štruktúry. Podľa počtu koordinačných atómov obsiahnutých v molekule chelatačného činidla, ktoré sa môžu podieľať na koordinácii, sa delí na dvoj-, troj-, štvor- a šesťkoncové chelatačné činidlá.
Chelatačné činidlá zahŕňajú anorganické a organické typy. Väčšina z nich sú organické zlúčeniny. Bežne používané chelatačné činidlá zahŕňajú polyfosfáty, aminokarboxylové kyseliny, 1,3-diketóny, hydroxykarboxylové kyseliny, polyamíny atď.
Chelatačné činidlá majú rôzne štruktúrne vzorce, vrátane štruktúr s priamym a rozvetveným reťazcom. Existujú tiež cyklické chelatačné činidlá, ako sú deriváty porfyrínu a deriváty korunového éteru.