Komplex ionok képződése?

Nincs szabály, meg kell tanulni.

A komplexképzésre esetleg Lewis-Pearson féle sav-bázis elmélet alkalmazható, miszerint egy kemény bázis kemény savval, lágy bázis lágy savval alkot stabilis komplexet. A savak fémionok, a bázisok pedig a komplex ligandumai. A lágy és kemény megkülönböztetés pedig a méret, polarizálhatóság és elektronegativitáson alapul.

A ligandumszámot pedig a koordinációs szám adja meg. Pl. réz(II)ion esetén 3, ezért lesz tetraakva, vagy tetraamin a képződő komplex.

"Honnan lehet tudni, hogy a központi atomhoz/ionhoz milyen ligandumok csatlakozhatnak? pl.: ammónia vagy víz vagy fluor ion vagy jód ion vagy valami más?"

Hát értelem szerűen az kapcsolódik hozzá, ami éppen a környezetében van. Ezek többé-kevésbé felcserélhetőek. Szóval ha valaminek mondjuk fluorokomplexe van és sok ammóniát öntesz rá, akkor vegyes fluoro-amino-komplexe lesz, aztán ha elég sok az ammónia akkor tiszta amino-komplexe. Vannak központi atomok, amiknek egyes komplexei jellegzetesen nagyon stabilak, ezeket meg kell tanulni.

"és azt honnan lehet tudni, hogy hány ligandum fog csatlakozni?"

A 18 elektron szabály ad hozzá egy kis (kis!) útmutatót. Ez kb. ugyanaz, mint az oktett szabály, csak a d pályákat is figyelembe veszi. Tehát az s+p+d pályákon összesen 18 elektron kell legyen a központi atom körül. Egy ligandum általában 2-t hoz. Megnézed mennyije van a központi atomnak eredetileg, mennyi hiányzik a 18-hoz, és azt elosztod 2-vel. Pl. a Fe(2+) az 8-2=6 elektronja van, akkor még 12 kell, azt 6 db ligandummal tudja elérni. De a Fe(3+) is ugyanúgy 6 ligandumot gyűjt maga köré, az pedig csak 17 elektron. És a Fe mindkét ionja néha meg 4-es koordinációs számú, erre varrjon gombot valaki. Szóval ez inkább csak tájékoztató jellegű szabály, sokkal több a kivétel, mint a sima oktett szabálynál. Sok a különböző oxidációs állapot és mindegyikhez akár több koordinációs szám. Ami nem is meglepő, mert sokkal több és bonyolultabbak a pályák. Hacsak nem vizsgán kell betippelned, akkor ajánlottabb egy google keresés.