COMPUESTOS DE COORDINACION

INTRODUCCION

Compuestos de coordinacin

ALFRED WERNER (PREMIO NOBEL EN QUIMICA INORGANICA 1913)

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Alfred_Werner.jpg

Perspectiva histrica A finales del s. XIX las teoras no podan explicar ciertos comportamientos:

Compuestos con misma frmula con propiedades diferentes:

CoCl3.4NH3 violeta

CoCl3.4NH3 verde

CoCl3.5NH3 Prpura

CoCl3.6NH3 amarillo

Diferente reactividad con AgNO3:

CoCl3.4NH3 + AgNO3 (exc) un equivalente de AgCl ; [CoCl(NH3)5]Cl2

CoCl3 .5NH3 + AgNO3 (exc) dos equivalentes de AgCl ; [CoCl2(NH3)4]Cl

CoCl3 .6NH3 + AgNO3 (exc) tres equivalentes de AgCl ; [Co(NH3)6]Cl3

Alfred Werner, 1892 Propuso dos tipos de valencia:

Primaria: estado de oxidacin

Secundaria: ndice de coordinacin

Compuestos de coordinacin

Compuesto de coordinacin:

Resultante de una reaccin cido base de Lewis en la que se forma un

enlace coordinado entre una molcula neutra o aninica y un catin

metlico

Compuesto organometlico:

compuesto de coordinacin en el que se forman enlaces carbono-metal.

Ligante: in o molcula que puede tener una existencia independiente.

Complejo: tomo o in metlico central rodeado por un conjunto de

ligantes.

Ligante : base de Lewis (el tomo en la base de Lewis se

llama tomo donador par de electrones)

Metal: cido de Lewis (tomo aceptor de electrones).

Hemoglobina

Aplicaciones de los compuestos de coordinacin

Cobalamina (vitamina B12)

Cisplatino

Agentes quelantes de accin teraputica frente

a metales pesados ( sal sdica del EDTA

Minera

Extraccin de metales preciosos Na[Au(CN)2]

Nmero de coordinacin

Esfera de coordinacin

Carga del complejo

- Complejos neutros : [ Pt(NH3)2Cl2]

- Complejos aninicos : [ Fe(CN)6] 4-

- Complejos catinicos : [ Co(NH3)6]3+

COMPUESTO DE COORDINACION

GEOMETRIA

Nmero de coordinacin - Geometra

Cu+ 2,4

Ag+ 2

Au+ 2,4 Al3+ 4,6

Sc3+ 6

Cr3+ 6

Fe2+ 6 Fe3+ 6

Co2+ 4,6 Co3+ 6

Ni2+ 4,6 Au3+ 4

Cu2+ 4,6 Pt4+ 6

Zn2+ 4

Pt2+ 4

Factores que determinan el ndice de coordinacin:

Coordinacin Baja:

1.- Metales no muy voluminosos (1 serie de transicin)

2.- Ligandos voluminosos

3.- Ligandos blandos y metales en bajo estado de oxidacin

4.- Contraiones con poca capacidad coordinante (NO3 -, ClO4

-,

CF3SO3-, BF4

-, PF6-).

Coordinacin alta:

1.- Metales grandes (2 y 3 series de transicin, lantnidos, actnidos)

2.- Ligandos poco voluminosos

3.- Alto estado de oxidacin y ligandos duros.

Teora de Pearson

Base blanda

- ligante con tomo donante con :

elevada polarizabilidad

baja electronegatividad

fcilmente oxidable

Base dura

- ligante con tomo donante con

poco polarizable

alta electronegatividad

de difcil oxidacin

Acido duro

metal con pequeo radio

elevado estado de oxidacin

externos poco excitables

Acido Blando

- metal con gran radio

bajo estado de oxidacin

externos fcilmente excitables

AD-BD : enlaces inicos

AB_BB : Enlaces covalente

Nmero de coordinacin - Forma geomtrica

Lineal L M L

Cationes +1 con configuracin d10 (grupo 11 y Hg(II). Son poco estables con

tendencia a pasar a nmeros de coordinacin superiores en sus reacciones con los

propios ligantes [Ag(NH3)2]+ [CuCl2]- [Hg(CN)2]

Tetradrica

Metales con configuracin de gas noble d0,d10 o complejos de bajo spin Co(II) d7 Ligandos grandes, y (iones haluro) : Be(II), Zn(II), Co(II). [CoCl4]2- [Zn(NH3)4]2+

Cuadrada plana

Los iones d8 (Ni(II), Pt(II), Pd(II), Au(III)) y Cu(II) son los ms favorecidos para esta geometra con ligandos que no sean ni demasiado pequeos ni demasiado grandes.[Ni(CN)4]2-, [Pt(NH3)2Cl2][AuCl4]

-6

Coordinacin 5:

Bipirmide trigonal:

Favorecida para iones con configuraciones d1 , d2 , d 3 , d 4 , d8 , d9

Pirmide de base cuadrada

Favorecida para configuraciones d6 de bajo spin

Existe pequea diferencia entre ellas , por lo tanto los complejos adoptan una geometra

intermedia entre ellos

Octadrica

Es la forma geomtrica ms estable y abundante en los complejos de metales

de transicin y con ligandos monodentados.

Es la geometra exclusiva de los compuestos de Cr(III) y Co(III).

TIPOS DE LIGANTES

Ligantes

-Ligantes neutros : H2O

-Ligantes aninicos: Cl-

-Ligantes catinicos: NO+

Ligantes:

Ligantes Monodentados L M

Ligantes polidentados o quelatos

Ligantes Neutros Ligantes aninicos

acuo

H2O Fluoro F-

amino NH3 Bromo Br-

metilamina CH3NH2 yodo I-

Carbonilo CO hidroxo OH-

Nitrosilo NO Ciano CN-

LIGANTES SIMPLES

Tipos de Ligantes

Tipos de ligantes

Ligantes polidentados

NOMENCLATURA DE COMPLEJOS

1.Si el complejo es un anin o catin se nombrarn en el

mismo orden que en las sales: primero el anin y despus el catin.

[Co(NH3)6]Cl3 cloruro de hexaamincobalto(III)

[PtCl2(NH3)2] Diaminodicloroplatino(II)

2. Si el complejo es neutro o catinico, el nombre del tomo central no se

modifica.

[Co(NO2)3(NH3)3] triamintrinitrocobalto(III)

[Cr(NH3)6](NO3)3 nitrato de hexamincromo(III)

3. Si el complejo es un anin, el nombre del tomo central termina en ato.

[Fe(C2O4)3]3- trioxalatoferrato (III)

[Pt I4]2- tetrayodoplatinato (II)

[Co(CN)5OH]3- pentacianohidroxocobaltato (III)

NOMBRE DE LOS LIGANTES

4. Los ligantes neutros reciben el mismo nombre que su molcula, los ligantes negativos tienen la terminacin o y los ligantes positivos tiene la terminacin io.

( C6H5)3P Trifenilfosfina

CH3COO- Acetato

NH2NH3+ Hidrazonio

5. Los ligantes se citan por orden alfabtico, sin tener en cuenta en esta ordenacin los prefijos numerales.

[PtCl(NO2)2(NH3)3] (SO4) Sulfato de triaminclorodinitroplatino (IV)

6. Prefijos numricos.

Para ligantes simples : di, tri , tetra, penta.... Para ligantes complejos : bis, tris, tetraquis, pentaquis....

(en, trialquilfosfina)

K3 [Al(C2O4)3] trisoxalato aluminato de potasio

[CoCl2(en)2] NO3 nitrato de diclorobis-(etilendiamino)cobalto(III)

7. Grupos puentes :

El nombre de los ligantes que unen dos centros metlicos va precedido por la letra griega .

sulfato de -dihidroxobis(tetraacuohierro(III)) Nitrato de -amido- -hidroxobis(tetraaminocobalto(III))

(H2O)4Fe

OH

OH

Fe(H2O)4(SO4)2

(NH3)4Co

OH

NH2

Co(NH3)4 (NO3)4

8. Atomos de enlace

(NH4)3 [Cr(NCS)6] hexaisocianato-N-cromato (III) de amonio

(NH4)2 [Pt (SCN)6] hexatiocianato-S-platinato(IV) de amonio

-SCN tiocianato -NO2 nitro -CN ciano - NCS isocianato -ONO nitrito - NC isociano

ESTADO DE OXIDACION

9. Los radicales derivados de los hidrocarburos se consideran negativos a la hora de calcular el nmero de oxidacin, pero se nombran sin la terminacin o.

En ocasiones se representan los ligandos mediante las abreviaturas:

Cy: ciclohexil ; Ph: fenil ; Me: metil ; Et: etil ; En: etilendiamina

10. Los nombres de los ligandos neutros permanecen inalterados, excepto H2O,(aqua) y NH3 (amina).

Los ligandos NO, NS, CO y CS (nitrosilo o nitrosil, tionitrosilo o tionitrosil, carbonilo o carbonil y tiocarbonilo o tiocarbonil) se consideran neutros al calcular el nmero de oxidacin.

En la Frmula

1. En las frmula primero se escribe el catin y despus el anin. Tanto el anin como el catin , o los dos, pueden ser compuestos de coordinacin.

2. La frmula del ion o molcula complejos se encierra entre corchetes. Se escribe primero el smbolo del ion o tomo central y a continuacin los ligandos

en el siguiente orden:

1) Ligandos inicos

2) Ligandos neutros

Ejemplos

[Co(en)2(bpy)]3+ ion bipiridina bis(etilendiamina) cobalto(III)

[PtCl2(py)(NH3)] amino dicloro piridina platino(II)

Na[PtBrCl(NO2)(NH3)] aminobromocloronitroplatinato(II) de sodio

complejos catinicos

[Co(NH3)4Cl2]+ in tetraaminodiclorocobalto(III)

[Cr (en)2I2]+ in bis-etilendiaminodiyodocromo(III)

[[Pt(H2O)4](NO3)2 nitrato de tetraacuoplatino(II)

Complejos Aninicos

[Fe(C2O4)3]

3- in trioxalatoferrato (III)

[Pt I4]2- in tetrayodoplatinato (II)

[Co(CN)5OH]3- in pentacianohidroxocobaltato (III)