COMPUESTOS DE COORDINACION

CONTENIDO (I)Introduccin Teoras de WernerNomenclaturaFormacin de enlaces, configuracin y estabilidad de los compuestos coordinadosIsomera de los compuestos de coordinacinAplicaciones

INTRODUCCINQuines forman complejos coordinados?Cmo se forman los compuestos de coordinacin?Cmo definimos a los compuestos de coordinacin?

ALGUNOS EJEMPLOS DE COMPLEJOS COORDINADOSALGUNOS COMPLEJOS DE ZINCEtilendiamina 8-hidroxiquinoleina

TEORIAS DE WERNEREstos compuestos fueron estudiados por Alfred Werner partiendo del catin cobaltico Co+3El CoCl2 mezclado con NH4Cl se trata con aire para oxidar al Co(II) a Co(III) y se trata con exceso de HClSe obtiene diferentes productos que tienen los mismos elementos

TEORIAS DE WERNEREl cloruro lteo cobltico, formado por bellos cristales de color amarillo naranja cuya frmula es CoCl36NH3 El cloruro purpuro cobltico formado por cristales prpura de frmula CoCl35NH3 El cloruro praseo cobltico formados por cristales verdes de frmula CoCl34NH3

TEORIAS DE WERNEREl amoniaco que poseen no puede eliminarse fcilmente, no es neutralizado con cidos fuertes ni desplazado con hidrxidos fuertes. Al someter a una electrlisis, el amoniaco migra con el catin cobaltito hacia el ctodo, los cloruros migran hacia el nodo los tres compuestos reaccionan con diferentes proporciones de nitrato de plata para formar cloruro de plata Al medir las conductividades molales de estas sustancias se observ tambin comportamientos diferentes

Los metales (elementos metlicos) poseen dos tipos de valencias: la valencia primaria o principal (ionizable) y la valencia secundaria (no ionizable o coordinada).Las valencias primarias se satisfacen con iones negativos (aniones), y las secundarias lo hacen con aniones, con molculas o tambin ciertos iones positivos.Un mismo grupo puede estar presente en valencias primarias y secundarias. Cada metal posee una tendencia secundaria a combinarse, y el nmero fijo de valencias secundarias constituyen el ndice de coordinacin o nmero de coordinacin. POSTULADOS DE WERNER

Las valencias secundarias tienen orientacin espacial bien definida. As, seis valencias secundarias estn dirigidas hacia los vrtices de un octaedro. En cambio, cuatro valencias secundarias se encuentran dirigidas hacia los vrtices de un tetraedro, o bien de un cuadrado (plano). El tomo (o ion) central se ubica en el centro y junto a los grupos unidos por las valencias secundarias forman lo que se llama esfera de coordinacin, no incluyndose en la esfera de coordinacin los grupos unidos por la valencia primaria. POSTULADOS DE WERNER

FORMACION DE COMPLEJOSWerner prepar soluciones de compuestos de coordinacin que tienen un mismo ion metlico central y los mismos tomos y molculas como ligandos. Precipit iones Cl con AgNO3 los iones que no precipitaron asumi que estaban ligados directamente al ion metlico por tanto, no podan ser eliminados por el ion Ag+. Tambin determin la conductividad elctrica de las soluciones de estos compuestos en concentraciones conocidas y las compar con datos de soluciones de electrolitos simples, encontrando as el nmero de iones por unidad frmula

FORMACION DE COMPLEJOS

FrmulaMol de AgCl por unidad frmula precipitadosNo. de iones por unidad frmulaFrmula verdaderaIones por unidad frmulaPtCl46NH345[Pt(NH3)6]Cl4 [Pt(NH3)6]+44 ClPtCl45NH334[Pt(NH3)5Cl]Cl3[Pt(NH3)5Cl]+33 ClPtCl44NH323[Pt(NH3)4Cl2]Cl2[Pt(NH3)4Cl2]+22 ClPtCl43NH312[Pt(NH3)3Cl3]Cl[Pt(NH3)3Cl3]+1 ClPtCl42NH300[Pt(NH3)2Cl4]No hay iones

Bases de Lewis son donadoras de electrones, pueden ser molculas, aniones o cationes (Casi nunca)Acidos de Lewis son tomos o sustancias capaces de aceptar electrones, en el caso de los complejos son los iones metlicos.Ligandos del latn ligare = unirse, son iones o molculas que tiene tomos con electrones libres para donar y estn unidos al tomo central.Atomo donante cuando el ligando est formado por dos o ms tomos, el tomo que est ligado al in central y es el portador del par de electrones es el tomo donante.NOMENCLATURA

El nmero de coordinacin de un tomo o in metlico de un complejo es el nmero de tomos donadores con los que est coordinado, no necesariamente el nmero de ligandos.La esfera de coordinacin es la unidad que incluye al in metlico central y todos los ligandos que estn enlazados a l.Complejos lbiles son aquellos que con facilidad intercambian sus ligandos como ser algunos acuocomplejos.Complejos internos son los que no presentan carga, es decir no son cationes ni aniones.Carga de la esfera de valencia resulta de la suma algebraica de las cargas del tomo central y de los ligandos.NOMENCLATURA

Complejos mononucleares y polinucleares son aquellos en los que se presentan un solo tomo central o varios tomos centrales unidos entre s a travs de un ligando que hace de puente y cada uno rodeado por sus ligandos respectivos.Los ligandos pueden ser unidentados o monodentados que enlazan al metal mediante un solo tomo, polidentados que enlazan al metal mediante ms de un tomo, entonces se llaman bidentados, tridentados, tetradentados, etc. Los complejos que constan de ligandos polidentados se les llama quelatos palabra que proviene del latn chele = garra.NOMENCLATURA

NOMENCLATURAAlgunos ligandos comunes

F FluoroNO3 NitratoO2 OxoNO2 NitroCN CianoONO NitritoNC IsocianoC2O42 OxalatoCl CloroSO42 SulfatoOH HidroxoS2O32 TiosulfatoS2 Tio o sulfoCO32 CarbonatoBr BromoCH3COO AcetatoI YodoSCN TiocianoO22 PeroxoNCS IsotiocianoOCN CianatoCNO Isociano

NOMENCLATURAAlgunos ligandos comunes

Ligandos neutrosH2OAcuo NH3AminoCO CarboniloNO NitrosiloN2 Nitrgeno(C6H5)2P Difenilfosfano

NOMENCLATURAPara nombrar los compuestos coordinados, se han adoptado reglas basadas en los postulados de Werner:A) Para escribir la frmula de los Complejos:Se coloca el smbolo del tomo metlico o ion central y a su derecha se van anotando primero los ligandos inicos y luego los neutros.Ejemplo: [CoCl3(NH3)2] donde los ligandos son: Cl = cloruro y NH3 = amoniaco (neutro)

NOMENCLATURAB) Para nombrar dichos compuestos:1.- Se menciona en primer lugar los ligandos negativos, luego los neutros y por ltimo los positivos, segn el orden alfabtico. Al nombrar la esfera de coordinacin, se usan los prefijos di, tri, tetra, penta, hexa, etc., segn el nmero de ligandos.Para ligandos complicados (quelantes) se usan prefijos como bis, tris, tetrakis, pentakis, etc. y los nombres se encierran entre parntesis.Los ligandos aninicos simples, llevan el sufijo -o-, incluso algunos usan una contraccin.Los ligandos neutros o catinicos se citan segn su nombre corriente, salvo: H2O, NH3, NO y CO.

NOMENCLATURA2.- El tomo central se nombra despus de los ligandos: Si seencuentra en un complejo aninico, se aade a la raz del nombre del tomo metlico la terminacin -ato y se indica su estado de oxidacin entre parntesis y en nmero romano Ejemplo: [FeF6]3= anion hexafluoroferrato (III).Un complejo neutro o catinico, no lleva ningn sufijo o terminacin especial Ejemplos: [Ni(CO)4] = tetracarbonilniquel (0)Fe(H2O)6]2+: catin hexaacuohierro (II).Los complejos aninicos y catinicos pueden formar parte de sales y se nombran como tales, con la particularidad de que el anin o el catin (o ambos) son iones complejos.

NOMENCLATURAAlgunos ejemplos[Co(NH3)4Cl2]Cl Cloruro de dicloro tetraamino cobalto (III)[Co(NH3)5Cl]Cl2 cloruro de cloropentamincobalto (III) [Pt(NH3)3Cl]2[PtCl4] tetracloroplatinato (II) de clorotriaminoplatino (II)NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]tetratiocianodiaminocromato (III) de amonio

ESTRUCTURALa estructura de los complejos se puede analizar considerando dos propiedades solamente: 1) el nmero de coordinacin, que es el nmero de ligandos enlazados al tomo central, y 2) la geometra de coordinacin, que se refiere a la distribucin geomtrica de estos tomos ligandos y su consecuente simetra (arreglo espacial de los ligandos unidos al tomo metlico).

ESTRUCTURAAgCl2CoCl42 Ni(CN)42 Ni(NH3)62+

ISOMERISMOIsmeros estructurales1.- Ismeros de ionizacin2.- Ismeros de Hidratacin3.- Ismeros de coordinacin4.- Ismeros de enlaceEstereoismeros1.- Ismeros geomtricos2.- Ismeros pticos