Koordinative Bindung einfach erklärt

Bei der gewöhnlichen Bildung einer kovalenten Bindung steuert jeder Partner ein Elektron zum gemeinsamen Paar bei. Bei einer koordinativen Bindung stammen beide Elektronen bei der Entstehung von einem Partner. Er braucht ein freies Elektronenpaar; der andere Partner braucht eine Elektronenlücke oder ein geeignetes freies Orbital. Danach ist das Paar ein bindendes Elektronenpaar.

Der Lieferant ist der Donator, in der Lewis-Theorie die Lewis-Base. Der aufnehmende Partner ist der Akzeptor oder die Lewis-Säure. Suche also zuerst das freie Paar und dann die Stelle, die es aufnehmen kann. Nach der Bildung unterscheidet sich diese Bindung nicht von einer gewöhnlichen Elektronenpaarbindung: Im Ammoniumion \ce{NH4+} sind alle vier N–H-Bindungen gleich.

Ein Proton \ce{H+} besitzt kein Elektron für die neue Bindung und wirkt als Akzeptor. Wasser stellt ein freies Elektronenpaar am Sauerstoff bereit:

\ce{H+ + H2O -> H3O+}

Das Produkt heißt Oxonium-Ion (auch Hydroniumion genannt).

Auch Ammoniak kann ein freies Elektronenpaar liefern:

\ce{H+ + NH3 -> NH4+}

Das Produkt heißt Ammoniumion. In einer Lewis-Darstellung schreibt man das freie Elektronenpaar oft als Doppelpunkt: :NH₃. In beiden Fällen ist das Molekül Donator und das Proton Akzeptor.

Auch in Komplexen binden Liganden mit freien Elektronenpaaren an ein Zentralatom oder Zentralion. Die Liganden sind Donatoren, das Zentrum ist der Akzeptor. Im Hexaamminchrom(III)-Komplex \ce{[Cr(NH3)6]^{3+}} liefert jedes der sechs Ammoniakmoleküle ein freies Paar an das Chromzentrum. Hier ist die Koordinationszahl 6. Sie zählt die direkt gebundenen Donoratome; bei diesen einzähnigen Liganden sind das sechs.

Häufige Koordinationszahlen sind 4 und 6; auch 2, 3, 8 und 12 können auftreten. Sie hängen unter anderem von Teilchengrößen und Bindungseigenschaften ab.

Ein Pfeil vom Donator zum Akzeptor kann bei der Entstehung zeigen, wohin das Elektronenpaar bereitgestellt wird. Eine gewöhnliche Linie zeigt dagegen die entstandene Bindung. Aus einer Linie allein kannst du die ursprüngliche Elektronenpaarquelle nicht ablesen.

Formale Ladungen, also Ladungen, die man einzelnen Atomen in einer Lewis-Formel rechnerisch zuordnet, sind keine Messung der tatsächlichen Ladungsverteilung. Diese hängt unter anderem von der Elektronegativität der gebundenen Atome ab.