QUIMICA DE COORDINACION

El desarrollo histórico del progreso experimental y teórico de la química de coordinación puede dividirse en tres

períodos importantes: a) Siglo XVIII hasta 1893

b) La era de Werner (1893 1940) c) El período moderno 1940 …

• Los compuestos de coordinación aparecen en la naturaleza particularmente como colorantes y pigmentos; podemos suponer que los antiguos ya los usaban aunque no conocieran su composición química

• Alizarina: Colorante rojo brillante, fue usado primero en la India y conocido por los Persas y Egipcios mucho antes de ser usado por los Griegos y Romanos. Fue mencionada por Herodotus 450 años A.C.. Es un quelato de aluminio, calcio e hidroxiantraquinona.

• Ión tetraammincobre (II): Probablemente es el primer reporte científico de un compuesto de coordinación totalmente inorgánico.

• Azul de Prusia: Otro candidato a ser el primer compuesto de coordinación fue obtenido accidentalmente por Diesbach un fabricante de colores para artistas KCNFe(CN)2Fe(CN)3.

• Ión hexaammincobalto(III): preparado por Tassaert químico francés, accidentalmente agregó amoníaco en exceso a una solución de cloruro de cobalto y/o nitrato de cobalto.

• Sal de Vauquelín: Compuesto rosa [Pd(NH3)4][PdCl4]. Preparado por Nicolás Vauquelín (1763 – 1829).

• Sal de Magnus: Heinreich Gustav Magnus 1802 – 1870 sal verde de Magnus [Pt(NH3)4][PtCl4].

• Compuestos de Gmelin: Leopold Gmelin 1788 – 1853 sal amarillo rojizo [Co(NH3)6]2(C2O4)3

• Otras sales de Gmelin: K3[Fe(CN)6] hexacianoferrato de potasio, M3[Co(CN)6] hexacianocobaltato(III) de M “cobaltocianinas” M2[Pt(CN)4] tetracianoplatinato “platinocianinas”.

• Sal de Zeise: William Christopher Zeise 1789 – 1847 . Importante por dar un enlace entre la química orgánica y la química inorgánica K2[PtCl3(H2C=CH2)] tricloroetilenoplatinato(II) de potasio.

• Jorgensen intentó explicar la fórmula CrCl3.6NH3 y PtCl2.4NH3 como:• Pt-(NH3-NH3-Cl)2 y Cr-(NH3-NH3-Cl)3 • Werner planteó la reacción de los siguientes isómeros con AgCl:• CoCl3 . 6NH3 amarillo complejo lúteo• CoCl3 . 5NH3 púrpura complejo púrpura• CoCl3 . 4NH3 verde complejo práseo• CoCl3 . 4NH3 violeta complejo violeo

• CoCl3 . 6NH3 + Ag+ 3AgCl• CoCl3 . 5NH3 + Ag+ 2AgCl• CoCl3 . 4NH3 (práseo) + Ag+ AgCl• CoCl3 . 4NH3 (violeo) + Ag+ AgCl• En esta serie de compuestos, el cobalto muestra un número de

coordinación constante de seis y a medida que las moléculas de amoníaco se eliminan, son reemplazadas por iones cloruro, los cuales ahora se comportan como si estuvieran unidos de forma covalente al cobalto y no como iones cloruro.

• [Co(NH3)6]Cl3 cloruro de hexaammincobalto(III)• [Co(NH3)5Cl]Cl2 cloruro de pentaamminclorocobalto(III)• [Co(NH3)4Cl2]Cl cloruro de tetraammincobalto(III)

• Consciente de que estas fórmulas implicaban una representación precisa del número de iones formados en solución, Werner realizó uno de los primeros estudios experimentales acerca de la determinación de las conductividades de un gran número decompuestos de coordinación:

• Fórmula empírica Conductividad Fórmula de Werner• No electrólitos• PtCl4 . 2NH3 3.52 trans-[Pt(NH3)2Cl4]• PtCl4 . 2NH3 6.99 cis- [Pt(NH3)2Cl4]

• Electrólitos 1:1• NaCl 123.7 ---------------------• PtCl4 . 3NH3 96.8 [Pt(NH3)Cl3]Cl• PtCl4 . 3NH3 . KCl 106.8 K[Pt(NH3)Cl5]

• Electrólitos 1:2 y 2:1• CaCl2 260.8 --------• CoCl3 . 5NH3 261.3 [Co(NH3)5Cl]Cl2• CoBr3 . 5NH3 257.6 [Co(NH3)5Br]Br2

• CrCl3 . 5NH3 260.2 [Cr(NH3)5Cl]Cl2• CrBr3 . 5NH3 280.1 [Cr(NH3)5Br]Br2

• PtCl4 . 4NH3 228.9 [Pt(NH3)4Cl2]Cl2• PtCl4 . 4NH3 256.8 K2[PtCl6]

• Electrólitos 1:3 y 3:1• LaCl3 393.5 --------• CoCl3 . 6NH3 431.6 [Co(NH3)6]Cl3• CoBr3 . 6NH3 426.9 [Co(NH3)6]Br3

• CrCl3 . 6NH3 441.7 [Cr(NH3)6]Cl3• PtCl4 . 5NH3 404.1 [Pt(NH3)5Cl]Cl3

• Electrólito 1:4• PtCl4 . 6NH3 522.9 [Pt(NH3)6]Cl4

• NOMENCLATURA INORGANICA• 1. Se nombran primero los aniones y después los cationes• 2. Dentro del complejo de coordinación, los ligandos se nombran

antes que el metal.• 3. La carga total sobre el complejo; si es un ión se da entre

paréntesis a continuación del nombre del metal, si la carga es

negativa, se añade la terminación “ato” al nombre del metal.

4. Los ligandos se nombran, en su mayoría, en orden alfabético.

5. A los ligandos aniónicos se les da la terminación “o”; los

ligandos orgánicos (siendo el carbono el átomo dador) y otros

ligandos neutros, reciben sus nombres habituales como especies

neutras.

• 6. Para indicar el número de veces que aparece un ligando simple,

se utiliza un prefijo tal como: di, tri, tetra, penta, hexa,

hepta…Cuando el ligando es mas complicado, su nombre se da

entre paréntesis con un prefijo tal como: bis, tris, tetrakis, etc…

cuando aparezca 2, 3,4…veces en la fórmula.

7. A los ligandos puente, se les antepone la letra µ

Ejemplos.

[Cr(NH3)6]Cl cloruro de hexaammincromo(III)

[Pt(py)4][PtCl4] tetracloroplatinato de tetrapiridinplatino(II)[(NH3)4Co- µ-OH- µ-NH2 -Co(en)2]Cl4

K3[Co(C2O4)3] tris(oxalo)cobaltato de potasio

• CONFIGURACIONES GEOMETRICAS E ISOMERIA DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACION

• Isómeros de hidratación• Na2SO4

• Na2SO4.7H2O• Na2SO4.10H2O• [Cr(H2O)6]Cl3 violeta• [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O azul-verde• [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O verde oscuro• [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2 vs [Co(NH3)4Cl2 ]Cl.H2O• [Co(NH3)5(H2O)](NO3)3 vs [Co(NH3)5(NO3) ](NO3)2.H2O

• ISOMEROS DE IONIZACION• Compuestos con la misma fórmula, pero con diferentes iones en

solución, presentan isomería de ionización.• [Pt(NH3)4Cl2]Br2 y [Pt(NH3)4Br2]Cl2• [Co(NH3)4(H2O)Cl]Br2 y [Co(NH3)4Br2]Cl.H2O• [Co(NH3)5(SO4)](NO3) y [Co(NH3)5(NO3)]SO4

• [Co(NH3)4(NO2)Cl]Cl y [Co(NH3)4Cl2)](NO2)

• ISOMEROS DE COORDINACION• La relación total de ligandos a metal se conserva, pero los ligandos

unidos al ión metálico cambia.

• [Pt(NH3)Cl2]• [Pt(NH3)3Cl][Pt(NH3)Cl3]• [Pt(NH3)4][PtCl4] sal verde de Magnus• [Co(en)3][Cr(CN)6] y [Cr(en)3][Co(CN)6]• [Pt(NH3)4][PtCl6] y [Pt(NH3)4Cl2][PtCl4]

• ISOMEROS DE ENLACE• Algunos ligandos (ambidentados) pueden enlazarse al metal a

través de diferentes átomos.• Los ejemplos mas conocidos son los ligandos:• tiocianato SCN- e isotiocianato CNS-• Nitro NO2- (angular) y nitrito ONO- (lineal)

• ISOMERIA CIS – TRANS.• Un isómero cis, tal como cis- [Co(NH3)4Cl2] + es aquel en el cual los

dos cloruros están en dos posiciones adyacentes a 90 grados.• Los isómeros cis se designan como isómeros 1,2• Los isómeros trans se designan como isómeros 1,6 y los ligandos

están a 180 grados.• cis-[Co(NH3)4Cl2 ]+ azul-violeta• trans- [Co(NH3)4Cl2 ]+ verde brillante• ISOMERIA FACIAL Y ECUATORIAL• El compuesto del tipo [Cr(NH3)3Cl3]da dos isómeros.• En un isómero los iones Cl- están sobre una cara del triángulo y las

moléculas de NH3 están en la cara opuesta, se llama isómero facial, o isómero 1,2,3.

• El otro isómero tiene los iones Cl- alrededor de una arista del octahedro, con las moléculas de NH3 alrededor de la arista opuesta, se llama isómero 1,2,6 o isómero periférico.

• Número de isómeros: Vamos a encontrar el número de isómeros para el complejo [Mabcdef] 15 + 15 (imágenes especulares) = 30 isómeros.

• Para el compuesto del tipo [Mabcde2] se obtienen 9 isómeros.• Para el compuesto del tipo [Mabc2e2] se obtienen 6 isómeros.• Para el compuesto del tipo [M(AA)cdef], donde AA es un ligando

quelato simétrico bidentado, el cual sólo ingresa en posición cis ; se obtienen 6 isómeros.

• Para el compuesto del tipo [M(AB)cdef], donde AB es un ligando quelato asimétrico bidentado, se obtienen 12 isómeros.