1. COMPUESTOS DE COORDINACIN 2.QUIENES SON?Alfred Werner (qumico sueco)Teoria 1893, algunos metales (TRANSICION)Dos tipos de valencia o capacidad de enlaceValencia primaria: basada en el numero de e- queel tomo pierde para formar el ion metlico.Valencia secundaria: responsable del enlace conotros compuestos (ligandos) al ion metlico central 3.Metales de Transicin Segn la IUPAC, un elemento de transicin es unelemento cuyo tomo posee un subnivel d incompleto, obien aqul que puede dar lugar a uno o varioscationes con un subnivel d incompleto. Cr Mn Fe Co Ni Cu[Ar]3d54s1 3d54s2 3d64s2 3d74s2 3d84s2 3d104s1 Mo Ag[Kr]4d55s1 [Kr] 4d105s1 Au 4.Reactividad Qumica.............. Adems, los iones metlicos actan como cidos de Lewis (aceptor de un par de electrones). Los aniones o molculas con pares no compartidos pueden actuar como bases de Lewis (dador de un par de electrones) y asociarse al centro metlico. 5. Estas especies se conocen como iones complejos o sencillamente complejos. (metal central, ligantes) Los compuestos que los contienen se denominan: Compuestos de Coordinacin. 6.COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACINCOMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACIN Definicin: Es el compuesto en el cual uno o ms grupos coordinados o ligando estn unidos a un elemento central metlico*, por enlaces de coordinacin.*Enlace por el cual un par de electrones es aportado por el ligando y es aceptado por un orbital libre deltomo central 7.COMPLEJO o o COMPUESTO DE COORDINACION COMPLEJO COMPUESTO DE COORDINACIONLigando: Acta como base de Lewis, dona un par de electrones.Metal: Acta como cido de Lewis, acepta un par de electrones por cada orbital libre.ndice de Coordinacin: Depende del nmero deorbitales libres que tenga el tomo central metlicoy coincide con el nmero de enlaces coordinadosque es capaz de fijar el ligando. 8.COMPLEJO o o COMPUESTO DE COORDINACION COMPLEJO COMPUESTO DE COORDINACION L: ligando X m- M: metal X: contrainLigando: anin, catin o especie neutra donora de pares de electrones Metal: especie central aceptora de pares de electrones El complejo en este caso es catinico y su neutralidad se consigue mediante la fijacin del contrain (negativo en este caso de X m-) 9.Estructura de los Complejos Las molculas o los iones que rodean a un ion metlico en un complejo se conocen como agentes acomplejantes o ligandos (Latn ligare=unir). Normalmente los ligandos son aniones o molculas polares. Adems tienen un par de electrones de valencia no compartidos: 10.Tipos de LigantesLos ligantes se clasifican en: Ligantes Anionicos yLigante Neutros. LIGANTES NEUTROS: NO: Nitrosilo H2O : Acuo CO : Carbonilo C5 H5 N: Piridina NH3 : Amino(Ammin) N3 : Azida CO: Carbonilo LIGANTES ANIONICOS: SO42-: Sulfato NO2-: NitritoBr- : Bromo Cl-: Cloro CN- : Ciano OH- : HidroxoCO32- : Carbonato C2O42- : Oxalato O2- : OxoO22- : Peroxo HS- : Mercapto S2O32- : Tiosulfato 11.LIGANDOSH2O ACUO O2- OXONH3 AMIN/NO O22- PEROXOCO CARBONILO O 2- SUPEROXOCN- CIANO O2 DIOXGENOF- FLUORO H2 DIHIDRGENOCl- CLORO N2 DINITRGENOBr- BROMO PR3 FOSFINAI- YODO NO NITROSIL(O)-SCN TIOCIANATO CH2=CH2 ETILENO-NCS ISOTIOCIANATO H2NCH2CH2NH2 N ETILENODIAMINA (en)NH2- AMIDO HC O HC O HC PIRIDINA HC (py) HC O HC OOH- HIDROXO 12.Relacin Tipo de ligante - Ion Complejo Anionico->In Complejo Anionico [CoCl4(NH3)2]-Tipo de Ligante [Co(NH3)6] 3+ Neutro In ComplejoCationico 13. La capacidad de los iones metlicos de formar complejos aumenta a medida que aumenta la carga positiva del catin y que disminuye su tamao. Los complejos ms dbiles estn formados por los iones de los metales alcalinos Na+ y K+. Por el contrario, los iones 2+ y 3+ de los elementos de transicin muestran una gran tendencia a formarlos. 14. Como los iones metlicos tienen orbitales de valencia vacos, pueden actuar como cidos de Lewis (aceptor de pares electrnicos). Ya que los ligandos tienen pares no compartidos de electrones, pueden funcionar como bases de Lewis (donadores de pares electrnicos). Podemos considerar que la unin entre un metal y un ligando se forma cuando se comparte un par de electrones que inicialmente estaba en el ligando: 15. Al formar un complejo, se dice que los ligandos se coordinan al metal o se acomplejan con el metal. El metal central y los ligandos enlazados a l constituyen la Esfera de Coordinacin. Al escribir la frmula qumica para un compuesto de coordinacin, utilizamos parntesis rectangulares para indicar los grupos que estn dentro de la esfera de coordinacin y separarlo de otras partes del compuesto. 16. P. ej., [Cu(NH3)4]SO4 representa un compuesto de coordinacin que consiste en el ion complejo [Cu(NH3)4]2+ y el ion SO42- los 4 ligandos de amoniaco estn enlazados directamente al ion cobre (II). 17.Propiedades y caractersticas Un complejo es una especie qumica distinta, con propiedades fsicas y qumicas propias y diferentes al ion metlico y a los ligandos que lo componen. La formacin de un complejo tambin puede cambiar drsticamente otras propiedades de los iones metlicos, como la facilidad de oxidacin o de reduccin. 18. P. ej., Ag+ se reduce fcilmente en agua (a Ag (s)). En cambio [Ag(CN)2] no se reduce fcilmente porque el ion plata se acompleja con el CN- y esto lo estabiliza en el estado de oxidacin de +1. 19.Cargas La carga de un complejo es la suma de las cargas sobre el tomo central y los ligandos que lo rodean. En [Cu(NH3)4]SO4 podemos deducir la carga sobre el complejo, si primero reconocemos a SO4-2 como el ion sulfato y por consiguiente con -2. Debido a que el compuesto es neutro, el ion complejo debe tener una carga 2+: [Cu(NH3)4]2+. 20. Podemos usar la carga del ion complejo para deducir el nmero de oxidacin del Cu. Como los ligandos de NH3 son neutros, el nmero de oxidacin del Cu debe ser +2. +2 + 4 (0) = +2 21.Ejercicios... 1. Cul es el nmero de oxidacin del metal central en [CoCl (NH3)5](NO3)2? 2. Cul es la carga del complejo formado por un ion metlico de platino (IV) rodeado por tres molculas de amoniaco y tres iones bromuro?. Escriba adems la frmula del ion complejo. 3. Dado que un ion complejo contiene un cromo (III) enlazado a cuatro molculas de agua y a dos iones cloruro, escriba la frmula. 22.Desarrollo... 1. Los grupos NO3 son el ion nitrato que tiene una carga de 1-, NO3-. Los ligandos NH3 son neutros; el Cl es un ion cloruro coordinado y por consiguiente tiene una carga de 1-. La suma de todas las cargas debe ser O: X + (-1) + 5 (0) + 2 (-1) = 0 [Co Cl (NH3)5 ] (NO3)2 por consiguiente el nmero de oxidacin del Co X debe ser +3. 2. [PtBr3(NH3)3]+ 3. El metal tiene un nmero de oxidacin +3, el agua es neutra, y el cloruro tiene una carga de 1-: +3 + 2 (-1) + 4 (0) = +1 [Cr Cl2 (H2O)4 ] + 23.Nmero de Coordinacin El tomo del ligando unido directamente al metal se llama tomo donador. P. ej., el N es el tomo donador en el complejo [Ag(NH3)2]+. El nmero de tomos donadores unidos a un metal se conoce como su nmero de coordinacin. En [Ag(NH3)2]+ la plata tiene un nmero de coordinacin de 2; en [CrCl2(H2O)4]+ el Cr tiene un nmero de coordinacin de 6. 24. Algunos iones metlicos tienen nmeros de coordinacin constantes. P. ej., cromo (III) y cobalto (III) invariablemente es 6, y platino (II) siempre es 4. 25. No obstante, los nmeros de coordinacin de la mayora de los iones metlicos varan con el ligando. Los nmeros de coordinacin ms comunes son 4 y 6. 26.Ejercicio de prctica 1.1Cul es la carga del complejo formado por un ion platino (II) rodeado de dosmolculas de amoniaco y dos iones bromuro?Ejercicio de muestra 1.2Dado un complejo que contiene un cromo (III) unido a cuatro molculas de agua y dosiones cloruro, escriba su frmula.Ejercicio de prctica 1.2Escriba la frmula del complejo descrito en el ejercicio de prctica 1.1 que acompaa alejercicio de muestra 1.1 27.Geometra Los complejos con 4 ligandos tienen dos geometras comunes: tetradrica y cuadrada plana. La tetradrica es comn entre metales que no son de transicin. La cuadrada plana es comn entre los iones de metales de transicin con 8 electrones d en la capa de valencia. La mayora de los complejos con 6 ligandos tienen geometra octadrica 28.Reglas de Formulacin y Nomenclatura... Para escribir la frmula de los complejos se coloca en primer lugar el smbolo del tomo o ion central y a su derecha se van anotando primero los ligandos inicos y luego los neutros, siguiendo dentro de cada clase un orden alfabtico (orden basado en el smbolo de los tomos enlazados al ion central): 29. Al nombrar dichos compuestos, primero se mencionan los ligandos en orden alfabtico: los ligando aninicos se citan como tales (H-, hidruro; HSO3-, hidrgenosulfito; ClO4-, perclorato, etc..). Sin embargo, algunos tienen nombres algo modificado: ANION NOMBRE F- Fluoro Cl- Cloro Br- Bromo I- Yodo O2- Oxo OH- Hidroxo O22- Peroxo HS- Mercapto S2- Tio CN- ciano 30. Para citar los ligandos neutros o catinicos se utiliza su nombre corriente, a excepcin de los ligandos H2O y NH3 que se denominan aqua y amina. Los grupos NO (nitrosilo) y CO (carbonilo) se consideran ligandos neutros. 31. Debe precisarse que cuando se determina el orden alfabtico no se tienen en cuenta los prefijos multiplicativos utilizados para indicar la presencia de varias molculas de un mismo ligando. P. ej., aqua, diaqua y triaqua van antes que ciano. 32. Cuando hay varios ligantes de un tipo determinado se utilizan los prefijos griegos (bi, tri,tetra). Si el ligando por si mismo contiene un prefijo griego se utilizan los prefijos bis(2), tris(3) y tetrakis(4) para indicar el numero de ligandos presentes. Ej.: ligante etilendiamino(en) ya tiene el prefijo di; si estan presentes dos (en) se utiliza bis 33. Finalmente, cuando se han nombrado todos los ligandos se cita al tomo central: si se trata de un complejo aninico, aadiendo a la raz caracterstica del tomo central la terminacin ato e indicando el estado de oxidacin de dicho tomo entre parntesis. 34.Nombres de algunos metales en los aniones complejos Hierro Ferrato Cobre Cuprato Estao Estannato Plata Argentato Plomo Plumbato Oro Aurato 35.No entiendo na... Por ejemplo: [FeF6]3- ion hexafluoroferrato (III) [Fe(CN)5(H2O)]2- ion aquapentacianoferrato (III) Si se trata de un complejo neutro o catinico, no se aade ningn sufijo al nombre del tomo central. Por ejemplo: [Fe(H2O)6]2+ ion hexaaquahierro (II) 36. Como alternativa a la nomenclatura de Stock puede utilizarse el sistema de Ewens-Bassett: despus del nombre del ion se indica la carga global de ste entre parntesis:[Ag(NH3)2]+ ion diamminaplata ion diamminaplata (1+)[CrF4O]- ion tetrafluorooxocromato (V) ion tetrafluorooxocromato (1-)[V(CN)5(NO)]2- ion pentacianonitrosilvanadato (III) 37.Ahora tu... [OsCl5N]2- [Mn(SCN)4(H2O)2]2- [CoCl3(NH3)3] NiCl3(ClO4)]2- 38.Un ltimo detalle... Hay algunos ligandos que son capaces de unirse al tomo central en dos formas distintas. P. ej., NO2 puede unirse a travs del oxgeno (-ONO, ion nitrito) o a travs del nitrgeno (-NO2, ion nitro). El SCN puede unirse por el azufre (-SCN, ion tiocianato) o por el nitrgeno (-NCS, ion isotiocianato). 39.Sales derivadas de Complejos... Como es lgico, los complejos se aislan en forma de sales. stas se nombran como tales, con la peculiaridad de que aqu el anin o el catin (o ambos) son iones complejos: COMPLEJO CATIN ANIN NOMBRE DE LA SALK4[Fe(CN)6] K+ [Fe(CN)6]4- hexacianoferrato (II) de potasioMg2[Ni(NCS)6] Mg2+ [Ni(NCS)6]4 hexakis(isotiocianato)niccolato - (II) de magnesioCa[ICl4]2 Ca2+ [ICl4]- tetracloroyodato (III) de calcio 40.Sales derivadas de Complejos: COMPLEJO CATIN ANIN NOMBRE DE LA SAL[Co(H2O)6]Cl2 [Co(H2O)6]2+ Cl - cloruro de hexaaquacobalto (II)[FeN3(NH3)4(H2O)](NO3)2 [FeN3(NH3)4(H2O)]2+ NO3 - nitrato de tetraamminaaquaazidohierro (III)[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ SO4 2- sulfato de tetraaminnacobre (II) 41.Tareaeeeh...1. Hexacianovanadato (II) de calcio2. tetracloroplatinato (II) de potasio3. carboniltris(tiocianato)cobaltato (I) de sodio4. hexacianoferrato (II) de amonio5. hexacianoferrato (III) de amonio6. Pentacianonitrosilferrato (III) de amonio7. cloruro de pentaamminaclorocromo (III)8. cloruro de tetraamminadiclorocromo (III)9. sulfato de hexaaquazinc10. nitrato de tetraamminacadmio 42.Quelatos. Los ligandos explicados hasta ahora como NH3 y Cl- se denominan ligandos monodentados (latin, un diente). Estos ligandos tienen un tomo donador simple y son capaces de ocupar solamente un sitio en una esfera de coordinacin. Algunos ligandos tienen dos o ms tomos donadores que pueden coordinarse simultneamente a un ion metlico, ocupando por lo tanto, dos o ms sitios de coordinacin. 43. Se denominan ligandos polidentados. Como parecen fijar el metal entre dos o ms tomos donadores, los ligandos polidentados se llaman tambin agentes quelantes (griego Kele, pinza). P. ej., etilndiamina: 44. Este ligando, que se abrevia como en, tiene 2 tomos de N que tienen pares de electrones no compartidos. Estos tomos donadores estn apartados y permiten que el ligando se envuelva alrededor del ion metlico, con los 2 tomos de N acomplejndose simultneamente con el metal en posiciones adyacentes. Es un ligando bidentado as como: 45. El ion [Co(en)3]3+ que contiene 3 ligandos de etilndiamina en la esfera octadrica de coordinacin del cobalto(III). 46. Los agentes quelantes se emplean para evitar las reacciones acostumbradas de un ion metlico, sin tener que eliminarlo de la solucin. P. ej., si un ion metlico interfiere con un anlisis qumico, se puede acomplejar eliminando su interferencia. El agente quelante encubre al ion. Tambin se llaman agentes secuestrantes 47.Algunos usos... Se usan en alimentos (EDTA) etilendiaminotetraacetato para acomplejar los iones metlicos que se encuentran en muy pequeas cantidades. Se usan en medicina para remover iones como Hg2+, Pb2+ y Cd2+ perjudiciales para la salud. Se usan en tratamientos de envenenamiento por plomo (administracin de Na2[CaEDTA] que forma un quelato con el plomo y se puede eliminar). 48.Metales y Quelatos en Sistemas Vivos. De 26 elementos que son indispensables para la vida (H, Na, K, C, N, O, S, Ca, etc..), 9 son metales de transicin (V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu,Zn y Mo). Su importancia capacidad para formar complejos. Muchas enzimas requieren iones metlicos para actuar. 49. Aunque necesitamos pequeas cantidades, la deficiencia puede provocar enfermedades graves (P. ej., anemia ferropnica). P. ej., deficiencia de Mn en la dieta puede provocar trastornos convulsivos. Entre los agentes quelantes ms importantes en la naturaleza estn los que derivan de la molcula de porfina: 50. Dos de las porfirinas ms importantes son el grupo hemo (hemoglobina) que contiene hierro(II) y la clorofila que contiene magnesio(II). 51. El hierro est coordinado a los 4 tomos de N de la porfirina y tambin a un tomo de N de la protena que compone la mayor parte de la hemoglobina. La sexta posicin alrededor del Fe est ocupada ya sea por O2 (oxihemoglobina, rojo brillante) o H2O (desoxihemoblobina, rojo prpura) 52.QUMICA INORGNICACOLORES DE LOS COMPLEJOSMETLICOS Si adsorbe aqu Se ve as 53.COLORES DE LOS COMPLEJOSMETLICOS 54.QUMICA INORGNICACOLORES DE LOS COMPLEJOSMETLICOS 55.El color cambia a medida que cambian los ligandos que rodean al ion metlico. Tambin depende del metal y de su e.o. Los iones M que tienen los subniveles d completamente vacos (como Al3+ y Ti4+) o completamente llenos (como 3d10 en Zn2+) son incoloros. Subniveles d parcialmente llenos, dan coloracin.RecommendedMore from User

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