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COMPUESTOS DE COORDINACIÓN. ISOMERÍA. ENLACE EN IONES COMPLEJOS. PROPIEDADES MAGNÉTICAS Y COLORIMÉTRICAS. EQUILIBRIOS Y REACCIONES. APLICACIONES. GUIÓN - ÍNDICE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. INTRODUCCIÓN COMPUESTOS DE COORDINACIÓN 2.1. Tipos de ligandos 2.2. Reglas de nomenclatura ISOMERÍA 3.1. Isómeros estructurales 3.2. Estereoisómeros ENLACE EN IONES COMPLEJOS 4.1. Teoría de enlace de valencia 4.2. Teoría del campo cristalino 4.3. Teoría de orbitales moleculares PROPIEDADES MÁGNÉTICAS Y COLORIMETRÍA 5.1. Propiedades magnéticas de los compuestos de Coordinación 5.2. Propiedades colorimétricas de los compuestos de Coordinación EQUILIBRIOS Y REACCIONES 6.1. Reacciones de formación de complejos 6.2. Aspectos cinéticos de las reacciones de complejos 6.3. Reacciones ácido-base de los complejos 6.4. Reacciones de complejos: aumento de la solubilidad de una sal APLICACIONES 7.1. Análisis químico 7.2. Aplicaciones industriales 7.3. Aplicaciones biológicas 7.4. Aplicaciones terapéuticas

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Este tipo de isomerías se da en compuestos de coordinación que están formados por cationesy aniones complejos. Los ligandos pueden distribuirse de forma diferente entre los dos iones complejoscomo el NH3 y el CN− en estos compuestos.

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COMPUESTOS DE COORDINACIN. ISOMERA. ENLACEEN IONES COMPLEJOS. PROPIEDADES MAGNTICAS YCOLORIMTRICAS. EQUILIBRIOS Y REACCIONES.APLICACIONES.

GUIN - NDICE

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

INTRODUCCIN

COMPUESTOS DE COORDINACIN2.1. Tipos de ligandos2.2. Reglas de nomenclatura

ISOMERA3.1. Ismeros estructurales3.2. Estereoismeros

ENLACE EN IONES COMPLEJOS4.1. Teora de enlace de valencia4.2. Teora del campo cristalino4.3. Teora de orbitales moleculares

PROPIEDADES MGNTICAS Y COLORIMETRA5.1. Propiedades magnticas de los compuestos deCoordinacin5.2. Propiedades colorimtricas de los compuestos deCoordinacin

EQUILIBRIOS Y REACCIONES6.1. Reacciones de formacin de complejos6.2. Aspectos cinticos de las reacciones de complejos6.3. Reacciones cido-base de los complejos6.4. Reacciones de complejos: aumento de la solubilidad de una sal

APLICACIONES7.1. Anlisis qumico7.2. Aplicaciones industriales7.3. Aplicaciones biolgicas7.4. Aplicaciones teraputicas

1. INTRODUCCIN

Los colores que se asocian con la qumica no slo son sublimes, sino que son informativos yproporcionan percepciones de la estructura y enlaces de la materia. Un grupo importantede compuestos coloridos lo constituyen los metales de transicin.

Algunas de estas sustancias se usan en pigmentos para pintura; otros producenLos colores del vidrio y las piedras preciosas.

Pero, por qu tienen color estas sustancias? Por qu cambian estos colorescuando lo hacen los iones o molculas unidas al metal ?

El azul de Prusia, descubierto accidentalmente a comienzos del siglo XVIII, fuequiz el primer compuesto de coordinacin conocido. Sin embargo paso casi un siglo antes de poderapreciar la singularidad de estos compuestos. En 1798, B.M. Tassaert, obtuvo cristales amarillos de un compuesto de frmulaCoCl36NH3 a partir de una muestra de CoCl3 y NH3. Lo que pareci inusual fue que los compuestos,CoCl3 y NH3, eran estables, capaces de existir independientemente y aun as se combinaban entre ellospara formar otro compuesto estable. A estos compuestos formados por otros dos ms sencillos se lesdenomin compuestos de coordinacin.

En 1851, se descubri otro compuesto de coordinacin de CoCl3 y NH3 de frmulaCoCl35NH3 que formaba cristales morados. El misterio de los compuestos de coordinacin aumentabaa medida que se estudiaban y descubran ms.

La qumica de coordinacin inorgnica fue un campo de investigacin punta en laltima mitad del siglo XIX y todas las piezas encajaron con el trabajo del qumico sueco Alfred Werner.

En 1893, a la edad de 26 aos, propuso la teora que hoy se conoce como teorade coordinacin de Werner dando explicacin a la naturaleza de los compuestos de coordinacin.

2. COMPUESTOS DE COORDINACIN

La parte principal de la teora de Werner, fue que algunos tomos metlicos, fundamentalmente metales de transicin, tienen dos tipos de valencia o capacidad de enlace. La valenciaprimaria, basada en el nmero de electrones que el tomo pierde para formar el in metlico y la valen-cia secundaria que es la responsable del enlace con otros compuestos.

Los elementos metlicos se caracterizan por tener muchos orbitales de valenciavacos y electronegatividades bajas. Cuando los tomos metlicos pierden electrones para presentarnmeros de oxidacin positivos se produce un aumento del nmero de orbitales de valencia vacantes y

aumenta la capacidad para atraer pares de electrones cuanta ms alta sea la carga positiva del in me-tlico. Como consecuencia el tamao del tomo neutro experimenta una contraccin al formar el catin.

Debido a todas estas circunstancias, los cationes pueden ejercer intensas accio-nes atractivas sobre grupos negativos y sobre los extremos negativos de molculas polares neutras,dando lugar a la formacin de combinaciones de orden superior.

En la prctica moderna, el trmino complejo describe cualquier especie que impli-ca la coordinacin de ligandos a un metal central. El metal central puede ser un tomo o un in y losligandos o agentes acomplejantes son las molculas o iones que rodean al metal en un in complejo. Lavalencia secundaria es la responsable del enlace entre el in central con los otros compuestos. El metaly los ligandos unidos a l constituyen la esfera de coordinacin del complejo. Al formar el complejo, sedice que los ligandos se coordinan al metal.

El tomo ligando que est unido directamente al metal es el tomo donador. Elnmero de tomos donadores unidos a un metal se conoce como nmero de coordinacin del metal.

Los nmeros de coordinacin observados se encuentran en el intervalo 2 a 12,aunque el nmero 6 es con diferencia el ms frecuente, seguido del 4. El nmero de coordinacin 2 estlimitado generalmente a los complejo de Cu(I), Ag(I), y Au(I). El nmero de coordinacin en complejosestables 3 y 5 son escasos y los mayores de 6 se encuentran con ms frecuencia en los elementos detransicin de la segunda y tercera serie.

A continuacin se muestran los nmeros de coordinacin ms frecuentes de losiones metlicos.

iones +1CuAgAu

N.C.2,422,4

iones +2FeCoNiCuZnPt

N.C.64,64,64,644

iones +3AlSCCrFeCoAu

N.C.4,666664

El nmero de coordinacin de un ion metlico depende del tamao relativo del ionmetlico y de los ligados que lo rodean. A medida que los ligados se hacen ms grandes, son menoslos que se pueden coordinar con el ion metlico. Esto ayuda a explicar por qu el hierro (III) es capaz decoordinarse a seis fluoruros en el [FeF6]3 , pero se coordina a slo cuatro cloruros en el [FeCl4]. Losligandos que transfieren una carga negativa considerable al metal tambin producen nmeros de coor-dinacin ms bajos. Por ejemplo, se pueden coordinar seis molculas neutras de amoniaco al nquel (II)para formar [Ni(NH3)6]2+; en cambio, slo se coordinan cuatro iones cianuro con carga negativa paraformar [Ni(CN)4]2.

Respecto a la geometra de los iones complejos, los complejos con nmero de co-ordinacin cuatro tienen dos geometras, tetradrica y plana cuadrada. La geometra tetradrica es lams comn de las dos, en especial entre los metales que no son de transicin. La geometra plana cua-drada es caracterstica de los iones de metales de transicin con ocho electrones den la capa de valen-cia, por ejemplo, el platino (II) y el oro (III); tambin se encuentra en complejos de cobre (II). La inmensamayora de los complejos con 6 ligandos tienen geometra octadrica. Por ltimo los complejos con 2ligandos tienen geometra lineal.

Figura 1. Estructuras de algunos iones complejos

En cuanto a la carga del complejo puede ser:

Positiva cuando los ligandos son molculas neutras o cuando, aun siendo gru-pos negativo su nmero de coordinacin sea inferior al nmero de oxidacin delmetal central. [Co(NH3)6]3+ catin complejo.

Neutra cuando el nmero de cargas negativas aportadas por los ligandos com-pensa la carga positiva del in central. [CoCl3(NH3)3] complejo neutro.

Negativa si las cargas negativas de los ligandos superan la valencia positiva delin central. [CoCl4(NH3)2] anin complejo.

Para determinar el nmero de oxidacin del tomo metlico central es necesarioidentificar en primer lugar la carga neta del in complejo, que es la suma de las cargas de este tomo yde los ligandos que le rodean. En el in [PtCl6]2 cada in cloruro tiene nmero de oxidacin1, as queel nmero de oxidacin del Pt debe ser +4. Si los ligandos no llevan carga neta, el nmero de oxidacindel metal es igual a la carga del in complejo; por lo tanto en el [Ni(NH3)6]2+ cada NH3 es neutro de modoque nmero de oxidacin del Ni es +2.

Los compuestos que son complejos o contienen iones complejos se conocen co-mo compuestos de coordinacin.

K4 [Fe(CN)6] compuesto de coordinacin

2.1. TIPOS DE LIGANDOS

Una de las caractersticas de los ligandos en los complejos de coordinacin es la capacidad pa-ra ceder pares de electrones a los tomos o iones metlicos centrales. Los ligandos por lo tanto sonbases de Lewis. Los tomos o iones metlicos centrales aceptan pares de electrones ya que tienen or-bitales vacos por lo que actan como cidos de Lewis.

Un ligando que utiliza un par de electrones para formar un punto de unin al tomo o in met-lico central se denomina ligando monodentado.

LIGANDOS MONODENTADOS FRECUENTES

Frmula

Nombrecomo ligando

Frmula

Nombrecomo ligando

Formula

Nombrecomo ligando

Molculas neutras

Aniones

Aniones

H2O

Acuo

Fluoro

SO4

2

Sulfato

NH3

Ammin

Cloro

S2O3

2

Tiosulfato

CONO

CarboniloNitrosilo

Br

BromoIodp

Nitrito-NNitrito-O

CH3NH2

Metilamina

O

2

Oxo

Tiocianato-S

C5H5N

Pirimidina

OH

Hidroxi

Tiocianato-N

CN

Ciano

Algunos ligandos son capaces de ceder ms de un par de electrones desde tomos diferentesdel ligando y a diferentes lugares de la estructura geomtrica del complejo; estos ligandos se denomi-nan polidentados. Un caso particular son los ligandos bidentado donde el ligando se une al tomo cen-tral desde dos posiciones como es el caso de la etilendiamina.

La molcula etilendiamina puede ceder dos pares de electrones, uno de cada tomo de N,unindose al tomo central en dos posiciones.

Los ligandos polidentados se conocen tambin como agentes quelantes por su capacidad parasujetar el tomo central como una pinza. As el proceso de formacin del quelato se denomina quelacin.

LIGANDOS POLIDENTADOS FRECUENTES

Abreviatura

enox2

EDTA4-

Nombre

EtilendiaminaOxalato

Etilendiaminotetracetato

Frmula

FClNO2IONOSCNNCS

2.2. REGLAS DE NOMENCLATURA

Las reglas para formular y nombrar compuestos de coordinacin quedan descritas en el tema

3. ISOMERA

En los compuestos de coordinacin es frecuente la existencia de ismeros, es de-cir, combinaciones que tienen igual composicin y diferentes propiedades qumicas, porque los mismosconstituyentes estn ordenados de distinto modo o desempean distinta funcin.

Los ismeros se pueden agrupar en dos amplias categoras:

3.1. ISMEROS ESTRUCTURALES

Se diferencian en la estructura bsica o tipo de enlace entre los ligandos y los tomos que seunen directamente al metal central.

Dentro de los ismeros estructurales se distinguen los siguientes tipos de isomera:

3.1.1. Isomera de ionizacin

Son ismeros que producen iones diferentes cuando se hallan en solucin. El [CoBr (NH3)5]SO4(sulfato de pentaaminbromocobalto (III)) y el [CoSO4(NH3)5]Br (bromuro de pentaaminsulfatocobalto(III))son ismeros de ionizacin. Los dos compuestos de coordinacin tienen el mismo tomo central Co+3 ycinco de los seis ligandos iguales ((NH3)5). La diferencia radica en que uno tiene el in SO42 como sextoligando con un in Br-para neutralizar la carga del in complejo y el otro tiene el Br- como sexto ligando yel SO42 para neutralizar la carga del in complejo.

Dentro de este tipo de ismeros se encuentran los ismeros de hidratacin que resultan de re-emplazar un grupo coordinado por agua [Cr(H2O)6]Cl3 (cloruro de hexaaquocromo (III)))[Cr(H2O)5Cl]Cl2H2O (cloruro de pentaaquoclorurocromo (III) monohidratado). Tienen el mismo nmerode molculas de agua, pero en el segundo caso, una de ellas no forma parte del grupo de coordinacin,donde ha sido sustituido por un in cloruro.

3.1.2. Isomera de coordinacin

Este tipo de isomeras se da en compuestos de coordinacin que estn formados por cationesy aniones complejos. Los ligandos pueden distribuirse de forma diferente entre los dos iones complejoscomo el NH3 y el CN en estos compuestos.

[Co(NH3)6] [Cr(CN)6] hexacianocromato (III) de hexaammincobalto (III)[Cr(NH3)6] [Co(CN)6] hexacianocobaltato (III) de hexaammincromo (III)

Profesores de Enseanza Secundaria FSICA Y QUMICA

3.1.3. Isomera de enlace

Algunos ligandos pueden unirse de diferentes formas al in metlico central de un in comple-jo. Por ejemplo, el in nitrito, un ligando monodentado, tiene pares de electrones disponibles para lacoordinacin procedentes de los tomos de N y O.

La frmula del in complejo no se ve afectada porque la unin de este ligando sea a travs deltomo de N o de O. Sin embargo, las propiedades del in complejo s pueden verse afectadas. Cuandola unin se produce a travs del tomo de N, el ligando se nombra nitrito-N- al nombrar el complejo. Sila coordinacin se produce a travs de un tomo de O, se nombra como nitrito-O.

Figura 2. a) Catin pentaamminnitrito-N-cobalto (III); b) Catin pentaamminnitrito-O-cobalto (III)

3.2. ESTEREOISMEROS

Los estereoismeros tienen los mismos enlaces qumicos pero diferente disposicin espacial.Dentro de este tipo de isomera se distinguen dos tipos:

3.2.1. Isomera geomtrica

Si en un in complejo de geometra plana-cuadrada como el [Pt(NH3)4]2+ se sustituyen dos mo-lculas de NH3 por dos Cl se obtienen dos posiciones diferentes de los iones. Los ligandos Cl puedenestar adyacentes en el cuadrado o en vrtices opuestos uno al otro.

Profesores de Enseanza Secundaria FSICA Y QUMICA

Esta forma particular de isomera, en la cual la disposicin de los tomos constituyentes es di-ferente aunque estn presentes los mismos enlaces, se denomina isomera geomtrica. El ismero conligandos similares en posiciones adyacentes, se conoce como el ismero cis. El ismero con ligandossimilares opuestos uno a otro, se denomina trans.

Para distinguir claramente estas dos posibilidades es necesario dibujar la estructura o indicar elnombre apropiado.

Figura 3. Isomeros geomtricos: a) Cis-diamindicloroplatino (II); b) Trans-diamindicloroplatino (II)

Con los compuestos de geometra octadrica la situacin es algo mas complicada.

El in complejo [CoCl2(NH3)4]+ tiene dos ismeros geomtricos. El ismero cis tiene dos ionesCl- en el mismo lado del octaedro mientras que el trans los tiene en vrtices opuestos como se observaen la figura 4.

Figura 4. Isomeros geomtricos cis-trans

Si se sustituyera una molcula de NH3 por un Cl en la parte inferior o superior de la estructura,el resultado es que aparecen tres iones Cl- en la misma cara del octaedro. A esta disposicin se le de-nomina fac. Si se hace la tercera sustitucin en cualquiera de las otras dos posiciones, el resultado esque los tres iones Cl se encuentran alrededor de un meridiano del octaedro. Esta disposicin se llamaismero mer.

Figura 5. Isomeros geomtricos fac-mer

3.2.2. Isomera ptica

Un segundo tipo de estereoisomera es el que se conoce como isomera ptica. Los ismerospticos son imgenes especulares que no se pueden superponer mutuamente. Esta clase de ismerosse denominan enantimeros.

Un ejemplo de un complejo que exhibe este tipo de isomera es el ion [Co(en)3]3+. Al estudiar sugeometra se observa que no hay forma de hacer girar uno de estos enantimeros para hacerlo idnticoal otro y no son superponibles. Las dos estructuras representan dos iones complejos diferentes, sonismeros enantimeros. De las molculas o iones que tienen enantimeros se dice que son quirales (lasestructuras superponibles son aquirales).

Figura 6. Ismeros enantimeros del in complejo [Co(en)3]3+

Casi todas las propiedades fsicas y qumicas de los ismeros pticos son idnticas excepto sise encuentran en un ambiente quiral, como es el caso de la actividad ptica.

Los ismeros pticos se distinguen uno de otro por su interaccin con luz polarizada en un pla-no. Si la luz se polariza las ondas de luz vibran en un solo plano. Al hacerla pasar a travs de una solu-cin que contiene un ismero ptico, el plano de polarizacin gira ya sea a la derecha (en el sentido delas manecillas del reloj) o a la izquierda (en sentido contrario).

El ismero que hace girar el plano de polarizacin a la derecha se describe como dextrorrotato-rioy se identifica como el ismero dextro, od (del latn dexter, derecha); su imagen especular hace girarel plano de polarizacin a la izquierda, se describe como levorrotatorio y se identifica como el ismerolevo, o l(del latn laevus, izquierda). A causa de su efecto sobre la luz polarizada en un plano, se diceque las molculas quirales son pticamente activas.

Cuando se prepara en el laboratorio una sustancia que tiene ismeros pticos, el ambientequmico durante la sntesis no es ordinariamente quiral. En consecuencia, se obtienen cantidades igua-les de los dos ismeros; se dice que la mezcla es racmica. Una mezcla racmica no hace girar la luzpolarizada porque los efectos rotatorios de los dos ismeros se cancelan mutuamente.

4. ENLACE EN IONES COMPLEJOS

Como anteriormente se ha explicado, la formacin de un complejo puede interpre-tarse como una reaccin cido-base de Lewis, en la que la cesin de uno o ms pares de electrones delligando (base) al in central (cido) da lugar a la formacin de uno o ms enlaces coordinados. La for-macin de estos enlaces requiere un orbital estable de enlace por parte de cada uno de los tomos quese enlazan. El orbital del in central debe estar vacante, ya que los dos electrones de cada enlace sonsuministrados por el ligando. As, el in central necesita tener un nmero de orbitales vacantes igual alde pares de electrones aportados por los ligando, y este nmero coincide con el ndice de coordinacinen cada caso.

4.1. TEORA DE ENLACE DE VALENCIA

La teora del enlace de valencia (TEV), se puede utilizar para describir el enlace en los ionescomplejos.

En la formacin de los iones complejos, los orbitales llenos de los ligandos solapan con los or-bitales d vacos del ion metlico. El ligando dona un par de electrones, y el ion metlico lo acepta paraformar uno de los enlaces covalentes del ion complejo.

Tal enlace, en el cual un tomo del enlace contribuye con ambos electrones, se llama enlacecovalente coordinado, aunque, una vez formado, es idntico a cualquier enlace covalente sencillo.

La TEV, para los compuestos de coordinacin, propone que los orbitales s, p y d se mezclanpara dar un conjunto de orbitales hbridos. El nmero y tipo de orbitales hbridos del ion metlico ocupa-dos por los pares de electrones cedidos por los ligandos determina la geometra del ion complejo.

4.1.1. Complejos octadricos

El ion [Cr(NH3)6]3+, es un complejo octadrico. Los seis orbitales vacos de menor energa delion Cr3+, dos 3d, uno 4s y tres 4p, se mezclan y convierten en seis orbitales hbridos equivalentes d2sp3que apuntan hacia los vrtices de un octaedro. Seis molculas de NH3 donan los pares libres de electrones de los nitrgenos para formar seis enlaces metal-ligando. Los tres electrones despareados 3d delion central Cr3+ ([Ar]3d3), que hacen que el ion complejo sea paramagntico, permanecen en orbitalessin hibridacin.

4.1.2. Complejos plano-cuadrados

Los iones metlicos con una configuracin d8 generalmente forman complejos plano-cuadrados. En el ion [Ni(CN)4]2, el modelo propone que un orbital 3d, uno 4s y dos 4p del Ni2+ se mez-clan y forman cuatro orbitales hbridos dsp2, los cuales apuntan a los vrtices de un cuadrado y aceptanun par de electrones de cada uno de los cuatro ligandos CN. La configuracin electrnica en el estadofundamental del Ni2+ es [Ar]3d8 por lo que es necesario para que quede un orbital d vaco, que los elec-trones en los orbitales parcialmente llenos se apareen. Esta explicacin es consistente con el hecho deque el complejo es diamagntico (sin electrones desapareados).

4.1.3. Complejos tetradricos

Los iones metlicos con un subnivel d lleno, como Zn2+ ([Ar]d10), forman a menudo complejostetradricos. Por ejemplo, en el complejo [Zn(OH)4]2 la TEV propone que los orbitales ms bajos dispo-nibles del Zn2+, uno 4s y tres 4p, se mezclan para convertirse en cuatro orbitales hbridos sp3 que apun-tan hacia los vrtices de un tetraedro y estn ocupados por un par libre de cada uno de los cuatro ligan-dos OH.

4.2. TEORA DEL CAMPO CRISTALINO

El tratamiento de la TEV es fcil de representar y racionaliza el enlace y la geometra, aunqueno explica el color de los compuestos de coordinacin ni sus propiedades magnticas. Estas propieda-des estn relacionadas con la presencia de electrones d en los orbitales metlicos. En contraste, la teor-a del campo del cristal proporciona poca informacin sobre el enlace metal-ligando, pero explica clara-mente los colores y el magnetismo. Para hacerlo, resalta los efectos sobre las energas de los orbitalesd del ion metlico a medida que los ligandos se aproximan.

Ya se ha sealado que la capacidad de un ion metlico para atraer ligandos como el agua entorno as mismo se puede ver como una interaccin cido-base de Lewis por lo que se puede suponer,que gran parte de la interaccin atractiva entre el ion metlico y los ligandos que lo rodean se debe a lasfuerzas electrostticas entre la carga positiva del metal y las cargas negativas de los ligandos.

Si el ligando es un ion, como en el caso del Cl o del SCN, la interaccin electrosttica se pro-duce entre la carga positiva del centro metlico y la carga negativa del ligando. Cuando el ligando esneutro, como en el caso del H2O o del NH3, los extremos negativos de estas molculas polares, quecontienen un par de electrones no compartido, estn orientados hacia el metal. En este caso la interac-cin atractiva es del tipo ion-dipolo En ambos casos el resultado es el mismo; los ligandos son atradosfuertemente hacia el centro metlico. El conjunto de ion metlico y ligandos tiene menos energa que lascargas totalmente separadas.

Pero adems se producen repulsiones entre los electrones de los ligandos y los electrones ddel in central; la teora del campo cristalino se centra en este aspecto.

Los orbitales d tienen la misma energa en un tomo o in aislado, pero se diferencian en susorientaciones espaciales. El orbital dz2 est dirigido a lo largo del eje z y el dx2y2 tiene sus lbulos en ladireccin de los ejes x e y. Los tres restantes tiene los lbulos extendidos en las regiones entre los ejesperpendiculares x, y, z.

En presencia de ligandos, debido a las repulsiones entre los electrones de los ligandos y loselectrones d, los niveles de energa de los orbitales del in metlico central aumentan aunque no todoslo hacen en la misma medida.

La aproximacin de seis aniones a un in metlico central a lo largo de los ejes x, y, z conducea la formacin de un ion complejo con estructura octadrica.

Figura 7. Aproximacin de los seis aniones a un in metlico al formar un in complejo con estructura octadrica

Los orbitales dz2 y dx2y2 tienen lbulos orientados a lo largo de los ejes x, y, z que apuntanhacia los ligandos que se aproximan por lo que estos orbitales son repelidos ms intensamente por lascargas negativas de los ligandos. Los orbitales dz2 y dx2y2, en presencia de los ligandos, tienen unaenerga mayor que la energa media de los orbitales de un in metlico central en el campo ligando.

Para los otros tres orbitales (dxy, dxz, dyz) los ligandos se aproximan entre los lbulos de los orbi-tales y hay mayor estabilidad que en la aproximacin frontal. Las repulsiones en este caso son menoresy por lo tanto tambin la energa media de los orbitales d.

En consecuencia se produce una separacin o desdoblamiento de energa entre los tres orbita-les d de ms baja energa y los dos de ms alta energa por efecto del campo cristalino, representadoen la siguiente figura.

Figura 8. Desdoblamiento de los niveles de energa d en la formacin de un in complejo octadrico

En un campo de simetra octadrica se originan 2 series degeneradas: una de mayor energa,eg, doblemente degenerada y otra de menor energa, t2g, triplemente degenerada.

La diferencia de energa entre los dos grupos d se denomina desplazamiento del campo crista-lino y se representa por el smbolo .

La desaparicin de la degeneracin de los orbitales d por el campo cristalino tiene importantesconsecuencias en las configuraciones electrnicas de los iones de los metales de transicin que tienenentre 4 y 7 electrones d.

Al considerar al in Cr+2 ([Ar] 3d4) y realizar la distribucin de los cuatro electrones en los orbita-les d, segn la regla de Hund los tres primeros se disponen en los orbitales dxy, dxz, dyz. Para situar alcuarto electrn existen dos posibilidades. De acuerdo con el mtodo aufbau, el electrn debe empare-jarse con uno de los tres electrones se encuentran en los orbitales dxy, dxz, dyz.

La colocacin del cuarto electrn en el nivel de energa ms bajo aporta una estabilidad extra alcomplejo, pero parte de esta estabilidad se pierde porque se necesita energa, denominada energa deemparejamiento (P), para obligar al electrn a colocarse en un orbital ya ocupado por otro electrn. Laenerga de emparejamiento tiene su origen en la mayor repulsin electrosttica de los dos electronesque comparten un orbital en comparacin con dos que estn en orbitales distintos.

Otra alternativa es asignar al cuarto electrn el orbitaldz2 o dx2y2, evitando as la energa de em-parejamiento.

La colocacin del cuarto electrn en el nivel de energa superior requiere energa y se compen-sa con la estabilidad extra que adquiere al colocar los tres primeros electrones en el nivel ms bajo.

El asignar una distribucin u otra depende de .

Si > P, se obtiene mayor estabilidad apareando los electrones; esto corresponde al nmeromnimo de electrones desapareados y se indica cmo situacin de espn bajo.

Si < P, se obtiene mayor estabilidad manteniendo los electrones desapareados; esto corres-ponde al nmero mximo de electrones desapareados y se indica cmo situacin de espn alto.

Los ligandos que rodean el ion metlico, as como la carga del ion, suelen desempear papelesimportantes en cuanto a determinar cul de las dos disposiciones electrnicas se produce.

A partir del valor de, los ligandos pueden clasificarse en funcin de su capacidad para produ-cir un desplazamiento de los niveles de energa d en una secuencia denominada serie espectroqumica,la cual es una ordenacin de los ligandos segn el orden creciente de energa de las transiciones quese observan cuando el ligando se encuentra en el complejo:

2 2

Los ligandos que aparecen al comienzo de la serie originan ms pequeos que los que origi-nan aquellos que se encuentran al final de la serie. Los primeros se denominan ligandos de campo dbily los ltimos ligandos de campo fuerte.

Los valores de tambin dependen del ion metlico. Las variaciones ms importantes a teneren cuenta son:

1. El estado de oxidacin del metal: aumenta con el estado de oxidacin del centro metlico.2. La naturaleza del ion metlico: aumenta al descender en un grupo. As el valor de es su-perior para los metales de la segunda y tercera series de transicin.

La ocupacin de los orbitales se ve afectada por el ligando en una de estas dos maneras:

Ligandos de campo dbil y complejos de espn alto. Los ligandos de campo dbil generanuna energa de separacin pequea, as que se requiere menos energa para que los electro-nes d salten al conjunto eg que al apareamiento en el conjunto t2g. Por tanto, los electrones dpermanecen sin aparear. En consecuencia, con ligandos de campo dbil, la energa de apa-reamiento es mayor que la energa de separacin. As el nmero de electrones desapareadosen el ion complejo es el mismo que en el ion libre. Los ligandos de campo dbil crean comple-jos de alto espn, ligandos con el nmero mximo de electrones desapareados.

Ligandos de campo fuerte y complejos de bajo espn. En contraste, los ligandos de cam-po fuerte, generan una separacin grande de las energas de los orbitales d, as que se requie-re de ms energa para que los electrones salten al conjunto eg, que aparearlos en el conjuntot2g. Con los ligandos de campo fuerte, la energa de apareamiento es ms pequea que laenerga de separacin, as que el nmero de electrones desapareados en el in complejo esmenor a las del ion libre. Los ligandos de campo fuerte crean complejos de bajo espn, ligandoscon menos electrones desapareados.

Figura 9. Ocupacin de orbitales para complejos de alto y bajo espn de iones metlicos d4 a d7

Los diagramas de orbitales para los iones d1 a d9 en complejos octadricos, muestran que lasopciones de alto espn y bajo espn son posibles slo para los iones d4 a d7. Con tres orbitales t2g debaja energa disponible, los iones d1 a d3 siempre forman complejos de alto espn, porque no hay nece-sidad de aparearlos. De manera similar, los iones d8 y d9 siempre forman complejos de alto espn por-que el conjunto t2g se llena con seis electrones, as que los dos orbitales eg deben tener ya sea dos d8 oun d9 electrn desapareado.

A continuacin se van a considerar los iones complejos [CoF6]3 y [Co(CN)6]3. En ambos casoslos ligandos tienen una carga de1. Sin embargo, el ion F,que est en el extremo inferior de la serieespectroqumica, es un ligando de campo dbil. El ion CN-, en el extremo superior de la serie espectro-qumica, es un ligando de campo fuerte y produce una diferencia de energa mayor que el ion F. Porotro lado el Co+3 tiene seis electrones por colocar en los orbitales 3d.

Si se adicionan estos electrones uno por uno a los orbitales d del ion [CoF6]3, los primeros tresocupan los orbitales de ms baja energa con espines paralelos. El cuarto electrn podra ocupar unorbital de ms baja energa aparendose con uno de los que ya estn presentes. Esto dara por resulta-do una ganancia de energa de en comparacin con su colocacin en uno de los orbitales de ms altaenerga. Sin embargo, costara una cantidad de energa igual a la energa de apareamiento de espines.Puesto que el F es un ligando de campo dbil, es pequea y la disposicin ms estable es aquella enla cual el electrn se coloca en el orbital de energa mayor.

De manera similar, el quinto electrn que se agrega ocupa un orbital de ms alta energa. Contodos los orbitales ocupados por al menos un electrn, el sexto se debe aparear y ocupa un orbital dems baja energa.

En el caso del complejo [Co(CN)6]3, el desdoblamiento de campo cristalino es mucho mayor.La energa de apareamiento de espines es menor que , de modo que los electrones se aparean en losorbitales de ms baja energa.

El complejo [CoF6]3 se describe como un complejo de espn alto; por otra parte, el ion[Co(CN)6]3 se describe como un complejo de espn bajo.

[CoF6]

3

3

En la formacin de iones complejos con otras estructuras geomtricas, los ligandos se aproxi-man desde diferentes posiciones y producen diferentes modelos de desdoblamientos del nivel de energ-a d.

Cuando slo existen cuatro ligandos en torno al metal, la geometra es tetradrica.

El desdoblamiento de campo cristalino de los orbitales d metlicos en los complejos tetradri-cos difiere del que se produce en los complejos octadricos. Los cuatro ligandos se aproximan desdelas esquinas de un tetraedro y ninguno de los orbitales d est directamente en su camino. En conse-cuencia, la separacin en las energas de los orbitales d es menor en un complejo tetradrico que enuno octadrico de los mismo ligandos.

Por otro lado, se crean mayores repulsiones si los ligandos se aproximan a los orbitales dxy dxz,dyz que si se acercan a los orbitales dx2dy2 y dz2. Esta situacin es la inversa a la del caso octadrico ylas energas relativas de los orbitales d se invierten.

Solamente se conocen complejos tetradricos de alto espn, porque la magnitud de es muypequea dado que hay slo cuatro ligandos en vez de seis. Los clculos muestran que para el mismoion metlico e igual conjunto de ligandos, el desdoblamiento del campo cristalino para un complejo te-tradrico equivale a slo 4/9 del correspondiente al octadrico. Por esta razn, todos los complejos te-tradricos son de espn alto; el campo cristalino nunca es lo suficientemente grande para superar lasenergas de apareamiento de espines.

Figura 10. Desdoblamiento de los niveles de energa d en la formacin de un in complejo tetradrico

En los complejos plano-cuadrados hay cuatro ligandos dispuestos en torno al ion metlico enun plano. Se forma al quitar dos ligandos en el eje vertical z del complejo octadrico. Cuando esto su-cede, los cuatro ligandos que estn en el plano son atrados ms cerca del centro.

Los complejos plano-cuadrados son caractersticos de los iones metlicos con una configura-cin electrnica d8 y es particularmente comn entre los iones de los metales ms pesados, como Pd2+,Pt2+, Ir+ y Au3+. Estos complejos son casi siempre de espn bajo.

El desdoblamiento del nivel de energa d en un complejo plano-cuadrado puede relacionarsecon el del complejo octadrico. Como no hay ligandos a lo largo del eje z en un complejo plano-cuadrado, la repulsin entre los ligandos y los electrones dz2 es mucho menor que en un complejo oc-tadrico y el nivel de energa dz2 es considerablemente ms bajo. De forma semejante los niveles deenerga dxz y dyz son ligeramente ms bajos porque los electrones en estos orbitales estn concentradosen planos perpendiculares al complejo plano-cuadrado. La energa del orbital dx2dy2 aumenta, debido aque los ejes x e y representan la direccin de aproximacin de cuatro ligandos al in central. La energadel orbital dxy, tambin aumenta porque este orbital se encuentra en el plano de ligandos en el complejoplano-cuadrado.

Figura 11. Desdoblamiento de los niveles de energa d en la formacin de un in complejo plano-cuadrado

4.3. TEORA DE ORBITALES MOLECULARES

Hasta el momento ningn modelo es satisfactorio en todos los aspectos. EL modelo de la TEVofrece una imagen simple de la formacin del enlace, pero ni siquiera intenta explicar el color. El modelodel campo cristalino predice de manera excelente el color y el comportamiento magntico, pero trata alin metlico y a los ligandos como puntos de cargas opuestas y, en consecuencia, no ofrece idea algu-na sobre la naturaleza covalente del enlace metal-ligando. A pesar de su complejidad, ahora los qumi-cos se basan en un modelo ms refinado denominado teora de orbitales moleculares del campo de losligandos, la cual combina aspectos de los dos modelos previos con la teora de orbitales moleculares.

Con orbitales del tomo central y de los ligandos de simetra adecuada, pueden obtenerse porel mtodo de combinacin lineal, el nmero correspondiente de orbitales moleculares deslocalizados,enlazantes y antienlazantes.

En el caso de un complejo octadrico, es necesario tener en cuenta:

1. El tomo central posee seis orbitales en la direccin de los ejes coordenados, por tanto en ladireccin de los ligandos; dichos orbitales son: uno s, tres p y dos eg.2. Los ligandos poseen un orbital p o un hbrido sp, dirigido hacia el tomo central.3. Los orbitales del ion central y de los ligandos son de simetra adecuada para formar orbitalesmoleculares.4. Los orbitales t2g, del tomo central: dxy, dxz, dyz, no poseen simetra adecuada para formar,con orbitales de los ligandos OM s; pero se pueden formar OM p, si los ligandos poseen orbita-les de simetra adecuada.

En la siguiente figura est representado el diagrama de energas de los orbitales moleculares ylos electrones correspondientes del ion complejo [Ti(H2O)6]3+. Se indican los orbitales atmicos eg y t2g.

Figura 12. Diagrama de energas de los orbitales moleculares del complejo [Ti(H2O)6]3+

5. PROPIEDADES MGNTICAS Y COLORIMETRA

El estudio de los colores y las propiedades magnticas de los complejos de meta-les de transicin ha desempeado un importante papel en el desarrollo del modelo de los enlaces metal-ligando.

5.1. PROPIEDADES MAGNTICAS DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACIN

En general las propiedades magnticas dependen del nmero de electrones desapareados queposea el complejo. Cuando haya uno o ms electrones desapareados, el complejo ser paramagnticoy se ver atrado por los campos magnticos en grado proporcional al nmero de electrones desapa-reados. Si no hay electrones desapareados, el compuesto es diamagntico y se ver ligeramente repe-lido por los campos magnticos.

Como la fuerza de atraccin por el campo magntico es proporcional al nmero de electronesdesapareados, los complejos de espn alto estarn ms atrados que los de espn bajo ya que estosltimos tienen menos electrones desapareados.

Las propiedades magnticas de un complejo dependen de la magnitud de desdoblamiento delcampo cristalino. Los ligandos de campo fuerte tienden a formar complejos de espn bajo, dbilmenteparamagnticos o incluso diamagnticos. Los ligandos de campo dbil tienden a formar complejos deespn alto y son fuertemente paramagnticos.

Es posible conocer el nmero real de electrones no apareados en un in complejo mediantemediciones magnticas. En general, los resultados experimentales concuerdan con las predicciones ba-sadas en el desdoblamiento del campo cristalino. Sin embargo la distincin entre un complejo de espnalto y espn bajo slo puede hacerse si el in metlico contiene ms de tres y menos de 8 electrones d.

5.2. PROPIEDADES COLORIMTRICAS DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACIN

En general, el color de un complejo depende del metal especfico, su estado de oxidacin y losligandos unidos al metal.

Para que un complejo muestre color es necesaria la presencia de una subcapa d parcialmentellena en el metal y casi todos los iones de metales de transicin la tienen. Los iones que tienen subca-pas d totalmente vacas (como el Al3+ y Ti4+) o subcapas d completamente llenas (como el Zn2+, 3d10)son por lo general incoloros.

Cuando un compuesto tiene color, es porque absorbe luz visible. La luz visible se compone deradiacin electromagntica con longitudes de onda que van desde aproximadamente 400 nm hasta 700nm. La luz blanca contiene todas las longitudes de onda de esta regin visible. Esta luz se puede dis-persar en un espectro de colores, cada uno de los cuales tiene una gama caracterstica de longitudesde onda. La energa de sta o de cualquier otra radiacin electromagntica es inversamente proporcio-nal a su longitud de onda E = h = h(c/).

Cuando una muestra contiene especies que absorben fotones de luz visible, utilizan la energade estos fotones para excitar los electrones a niveles de energa ms altos. Las energas de los fotonesdeben coincidir con las diferencias de energa con las que los electrones son excitados. Como las ener-gas de los fotones estn relacionadas con las longitudes de onda de la luz, se puede decir que sloalgunas son absorbidas cuando pasa luz blanca a travs de la muestra.

Cuando una muestra absorbe luz visible, el color que percibimos es la suma de los colores res-tantes que son reflejados o transmitidos por un objeto.

Si una muestra absorbe todas las longitudes de onda de la luz visible, ninguna de ellas llega anuestros ojos y, en consecuencia, se ve negro. Si no absorbe luz visible, la muestra es blanca o incolo-ra; si absorbe toda la luz excepto la naranja, se ve de color naranja. Sin embargo, tambin se percibe un

color naranja cuando llega a nuestros ojos luz visible de todos los colores excepto el azul. El naranja yel azul son colores complementarios. As pues, un objeto tiene un color especfico por una de dos razo-nes: primero porque refleja o transmite luz de ese color o porque absorbe luz del color complementario.Los colores complementarios se pueden determinar usando un crculo cromtico. La rueda muestra loscolores del espectro visible, del rojo al violeta. Los colores complementarios, como el naranja y el azul,aparecen como cuas opuestas una a otra en la rueda.

Los iones que tiene configuracin electrnica de gas noble, o la capa ms externa con 18 elec-trones o la configuracin con 18 electrones en la capa n 1 y dos en la capa n, no tienen transicioneselectrnicas en el intervalo de energa correspondiente a la luz visible. La luz blanca pasa a travs deellos sin que se produzca ninguna absorcin y son incoloros.

Los colores notablemente diferentes de los compuestos de coordinacin estn determinadospor la diferencia de energa () entre los conjuntos de orbitales eg y t2g en sus iones complejos. Cuandoel ion absorbe los fotones en el intervalo visible, los electrones son excitados del nivel de energa msbajo t2g al ms alto eg. La diferencia entre dos niveles electrnicos de energa en el ion es igual a laenerga del fotn absorbido: Eelectrn = Efotn = h = hc/.

Al considerar el ion [Ti(H2O)6]3+, se obtienen disoluciones prpuras en agua. El ion hidratadoTi3+ es un ion d1, con el electrn d en uno de los tres orbitales t2g de menor energa. La diferencia deenerga () entre los orbitales eg y t2g en este ion corresponde a la energa de los fotones que abarca elintervalo verde y amarillo. Cuando la luz blanca incide sobre la disolucin, estos colores de la luz seabsorben, y el electrn salta a uno de los orbitales eg. Se transmite luz roja, azul y violeta, por lo que ladisolucin se ve prpura. El resultado de esta sustraccin es la obtencin del color complementario.

Los espectros de absorcin muestran las longitudes de onda absorbidas por un ion metlicocon diferentes ligandos, y por iones metlicos diferentes con el mismo ligando. A partir de datos, se re-laciona la energa de la luz absorbida con los valores de y surgen dos observaciones importantes:

Para un ligando dado, el color depende del estado de oxidacin del ion metlico. Una disolu-cin del ion [V(H2O)6]2+ es violeta, y una disolucin del ion [V(H2O)6]3+ es amarilla. Para un ion metlico dado, el color depende del ligando.

La manera ms adecuada para medir el desdoblamiento del campo cristalino es utilizar los m-todos espectroscpicos para determinar la a la cual se absorbe la luz.

El in [Ti(H2O)6]3+ tiene un electrn 3d y la absorcin es mxima a una de 498 nm. Con estainformacin es posible calcular el desdoblamiento del campo cristalino a travs de la relacin anterior:

= h = hc/

El resultado es la energa necesaria para excitar el electrn 3d de un in [Ti(H2O)6]3+.

Con los datos espectroscpicos de varios complejos que tienen el mismo in metlico pero dis-tintos ligandos se ha calculado el desdoblamiento del campo cristalino para cada ligando obteniendo laserie espectroqumica.

6. EQUILIBRIOS Y REACCIONES

6.1. REACCIONES DE FORMACIN DE COMPLEJOS

Cuando un in metlico se encuentra en medio acuoso, se forma un in complejo, con el aguacomo ligando. En muchos casos, cuando este catin hidratado se trata con una solucin de otro ligando,las molculas de agua enlazadas se intercambian por el otro ligando. Por ejemplo, un in M+2 hidratadoM(H2O)4+2, forma el in complejo M(NH3)4+2 en NH3 acuoso:

M(H2O)42(ac) 4NH3(ac) M(NH3 )42(ac) 4H2O(I)

En el equilibrio, la expresin de su constante es:

K

[M(NH3 )42 ] [H2O]4[M(H2O)42 ] [NH3 ]4

Como la concentracin del agua es constante en las reacciones acuosas, se incorpora dentrode K y se obtiene la expresin de una nueva constante de equilibrio, la constante de formacin Kf:

K f

2O] ] [M(H O) ] [NH ] [Zn(H O) ] [NH

A nivel molecular, el proceso real se produce a travs de una serie de pasos.

En medio acuoso los cationes de los metales de transicin se encuentran solvatados formandoautnticos acuocomplejos tales como [Ni(H2O)6]2+, [Cu(H2O)4]2+, [Zn(H2O)4]2+, etc., y las reacciones deformacin de complejos en medio acuoso pueden considerarse reducidas la mayora de las veces a unsimple desplazamiento de los ligandos acuo por otros ligandos para los que el tomo central presentamayor afinidad.

Este proceso de sustitucin tiene lugar por etapas, de modo que, en cualquier momento se de-be considerar la coexistencia de las especies lmites y de todas las intermedias, siendo la proporcinrelativa de stas funcin de la concentracin del agente complejante (ligando que ha de sustituir alagua). Como resultado, cuando las molculas de NH3 se unen a Zn+2 para formar un in complejo ami-no, no entran en una esfera de coordinacin vaca. Las molculas de NH3 deben desplazar a las mol-culas de H2O, y esto se lleva a cabo en etapas

O) (NH2+ 2+O)

) ] [Zn(H O) (NH2[M(NH3 4 2 3 3 ) ]K[[H2 2 4 3 2 4 3 ]42 4 K f2Zn(H2 3 3 )2[Zn(H2O)4] + NH3 [Zn(H2O)3(NH3)] + H2O donde K1 3,9 102Zn(H2 42NH3

es seguida por

O) (NH )2+ 2+O) (NH

y as sucesivamente con las siguientes reacciones:

[Zn(H2O)2(NH3)2]2+ + NH3 [Zn(H2O)(NH3)3]2+ + H2O[Zn(H2O)(NH3)3]2+ + NH3 [Zn(NH3)4]2+ + H2O

El valor de K1 con frecuencia se designa 1 y se denomina constante de formacin del in com-plejo [Zn(H2O)3(NH3)]2+.

La formacin de [Zn(H2O)2(NH3)2]2+ se representa por la suma de los dos primeros equilibrios:

[Zn(H2O)4]2+ + 2 NH3 [Zn(H2O)2(NH3)2]2+ + 2 H2O

y la constante 2 viene dada por el producto de K1 y K2:

2

O) (NH )

2

K1 K 2 = 8,2 104

Para la siguiente serie, [Zn(H2O)(NH3)3]2+, 3 = K1 K2 K3.

Para el ltimo trmino [Zn(NH3)4]2+, 3 = K1 K2 K3 y este producto de trminos es la constan-te de formacin del complejo.

Generalizando, el tomo central se simboliza con M y con L al nuevo ligando. El tomo centraltiene un ndice de coordinacin n y tanto el ligando como el tomo central se suponen sin carga. Lasreacciones de formacin sucesivas de complejos seran:

M + L MLML + L ML2ML2 + L ML3... ... ...MLn2 + L MLn1MLn1 + L MLn

A cada proceso parcial le corresponde una constante de equilibrio de formacin de complejosucesiva:

K f1

MLML

K f2

MLL

K1K 2

K fn

MLn1L

K1 K 2... K n

El proceso global de formacin del complejo de mxima coordinacin en el ligando L sera:

M+ nL MLn

La correspondiente constante de formacin global de formacin o de estabilidad de dicho com-plejo viene dada por la expresin:

K f

ML nn

La inversa de la constante de formacin de un complejo o de la constante de estabilidad es laconstante de inestabilidad o constante de destruccin. Esta constante valora la estabilidad de los com-plejos de forma que un complejo es tanto ms estable cuanto menor sea su constante de inestabilidad.

K ines

1K f

ML nn

La formacin preferente de un complejo de estequiometra determinada depende de los valoresde las constantes de equilibrio y de las concentraciones de ligando [L]. En general cuanto mayor sea [L]se ver ms favorecida la formacin de complejos de mayor estequiometra.

Volviendo al ejemplo de la formacin del complejo del Zn+2, el valor numrico de K1 indica queel Zn+2 tiene mayor afinidad por el NH3 (base de Lewis muy fuerte) que por el H2O. El desplazamiento delas molculas de ligando H2O por las de NH3 ocurre incluso si el nmero de molculas de NH3 presentesen la disolucin acuosa es menor que el nmero de molculas de H2O. La disminucin regular de lossucesivos valores de K en los procesos de desplazamiento es debido a factores estadsticos. Una mol-cula de NH3 tiene mayor probabilidad de sustituir a una molcula de H2O en [Zn(H2O)4]2+, donde cadaposicin de coordinacin est ocupada por H2O que en el [Zn(H2O)3(NH3)]+2 donde una de las posicio-nes ya est ocupada por el NH3. Adems, una vez que el grado de sustitucin del NH3 por el H2O hasido grande, aumenta la posibilidad de sustitucin de las molculas de H2O en lugar de NH3 en una re-accin inversa; de nuevo este fenmeno tiende a reducir el valor de K.

Si en un proceso de sustitucin el ligando es polidentado, desplaza tantas molculas de H2Ocomo posiciones de unin. As la etilendiamina desplaza a las molculas de H2O en el [Ni(H2O)6]2+ doscada vez en tres etapas:

[Ni(H2O)6]2+ + en [Ni(en)(H2O)4]2+ + 2 H2O K1 = 3,3 107

Los iones complejos con ligandos polidentados tienen constantes de formacin mucho mayoresque los ligandos monodentados. La estabilidad adicional de los quelatos se conoce como efecto de que-

lacin. En parte se puede atribuir este efecto al aumento de entropa asociada con la quelacin. En eldesplazamiento de H2O por molculas de NH3, la variacin de entropa es pequea. Sin embargo, unamolcula de etilendiamina desplaza dos molculas de H2O. El valor positivo mayor de S para el des-plazamiento por etilendiamina significa un valor ms negativo de G y un valor mayor de K.

6.2. ASPECTOS CINTICOS DE LAS REACCIONES DE COMPLEJOS

Las velocidades de las reacciones de ligando cuando estn en disolucin son muy variables,segn la naturaleza del ion metlico y de los ligandos.

Cuando se estudian las reacciones de intercambio de ligandos, conviene distinguir entre la es-tabilidad de un ion complejo y su tendencia a reaccionar, que se conoce como labilidad cintica. La es-tabilidad en es una propiedad termodinmica, que se mide en funcin de la constante de formacin Kfde la especie. As el in complejo tetracianoniquelato (II) [Ni(CN)4]2+ es estable porque tiene una cons-tante de formacin muy grande, Kf 1030.

Al aadir NH3 (ac) a una disolucin que contiene Cu+2, se observa un cambio de color de azulplido a azul oscuro. La reaccin que se produce es:

[Cu(H2O)4]2+ (ac) + 4NH3 (ac) [Cu(NH3)4]2+ (ac) + 4 H2O (l)

Esta reaccin se produce casi instantneamente.

Los iones complejos en los que los ligandos se intercambian rpidamente se dice que son lbi-les. Dentro de este grupo se encuentran los iones [Cu(H2O)4]2+, [Cu(NH3)4]2+, [CuCl4]2.

Por otro lado, el ion trans-[CrCl2(H2O)4]+ produce un color verde, pero gradualmente se vuelvevioleta. Este cambio de color procede del intercambio muy lento de ligandos H2O por Cl-. Un ion comple-jo que intercambio los ligandos lentamente se dice que es no lbil o inerte.

Por consiguiente, una especie termodinmica estable, es decir, que tiene una constante deformacin grande, no es necesariamente inerte.

En general, los iones complejos de la primera serie de transicin, excepto los de Cr (III) y Co(III), son cinticamente lbiles. Los de la segunda y tercera serie de transicin son en general cintica-mente inertes. Que un in sea lbil o inerte influye en la facilidad para estudiarlos ya que los iones iner-tes son ms fciles de obtener y caracterizar. Esto explicara que los primeros iones que fueron estu-diados son los iones complejos del Cr (III) y Co (III).

6.3. REACCIONES CIDO-BASE DE LOS COMPLEJOS

Los iones complejos pueden presentar propiedades cido-base, es decir, pueden actuar comodadores o aceptores de protones, en el sentido de Brnsted-Lowry.

Tema 54.26

Profesores de Enseanza Secundaria FSICA Y QUMICA

El complejo [Fe(H2O)6]3+ cuando se ioniza acta como un cido. En el in hexaacuohierro (III),un protn de una molcula ligando de agua lo transfiere a una de agua disolvente. As el ligando se con-vierte en un grupo OH.

Figura 13. Ionizacin del [Fe(H2O)6]3+

[Fe(H2O)6]3+ + H2O [FeOH(H2O)5]2+ + H3O+ donde Ka1 = 9 104

La segunda etapa de ionizacin es:

[FeOH(H2O)5]2+ + H2O [Fe(OH)2(H2O)4]+ + H3O+ donde Ka2 = 5 104

A partir de los valores de Ka se observa que el Fe+3 (aq) tiene una acidez elevada. Para impediresta ionizacin es necesario mantener el pH bajo por adiccin de cidos fuertes y as desplazar el equi-librio hacia la izquierda.

En cuanto a la fuerza como cidos de los iones complejos acuo, un factor crtico es la razncarga-radio del ion metlico central. As el in Fe+3, pequeo con alta carga, atrae a los electrones de unenlace OH en una molcula ligando de agua con ms fuerza que el Fe+2. Por lo tanto el ion [Fe(H2O)6]3+es un cido ms fuerte que el ion [Fe(H2O)6]2+.

6.2.1. Iones complejos de hidrxidos anfotricos

Los iones Cr+3 y Al+3 se comportan de forma similar al Fe+3 excepto que con ellos la formacindel in complejo hidroxo puede continuar su ionizacin hasta formarse los aniones complejos. Estosiones son hidrxidos anfotricos y se disuelven en soluciones cidas y bsicas. El hidrxido de aluminio:

Se disuelve en medio cido porque el H3O+ reacciona con el anin OHAl(OH)3 (s) + 3H3O+ (ac) Al+3 (ac) + 6 H2O(l) Se disuelve en medio bsico a travs de la formacin de un in complejo:Al(OH)3 (s) + OH (ac) Al(OH)4 (ac)

Al disolver una sal de aluminio soluble en agua como el Al(NO3)3 y agregar lentamente una ba-se fuerte surgen otras especies.

[Al(H2O)6]3+ (ac) + OH- (ac) [Al(OH)(H2O)5]2+ (ac) + H2O (l)

[Al(OH)(H2O)5]2+ (ac) + OH (ac) [Al(OH)2(H2O)4]+ (ac) + H2O (l)[Al(OH)2(H2O)4]+ (ac) + OH (ac) [Al(OH)3(H2O)3] (s) + H2O (l)

El hidrxido insoluble que se forma [Al(OH)3(H2O)3] (s) es en realidad el ion Al+3 hidratado conun H+ eliminado de cada una de las tres molculas de agua unidas . La adiccin de 3H3O+ protona losgrupos OH- y reforma al ion Al+3.

Una adiccin posterior de OH- elimina el cuarto H+ y forma el ion soluble [Al(OH)4(H2O)2]:

[Al(OH)3(H2O)3] (s) + OH- (ac) [Al(OH)4(H2O)2] (ac) + H2O (l)

Este in complejo no se crea por ligandos que sustituyen las molculas de agua unidas, sino atravs de una reaccin cido-base en la cual los iones OH que se adicionan titulan las molculas deagua unidas.

El Cr+3 Zn+2 Pb+4 y Sn+2 exhiben reacciones similares. Los hidrxidos de Fe+3 Fe+2 y Ca+2 se di-suelven en cido pero no en base porque las molculas de agua permanecen unidas y no son lo sufi-cientemente cidas.

6.4. REACCIONES CON LOS COMPLEJOS: AUMENTO DE LA SOLUBILIDAD DE UNASAL

La precipitacin de iones complejos puede controlarse fijando la concentracin de los agentescomplejantes.

Un ligando aumenta la solubilidad de un compuesto inico ligeramente soluble si ste forma union complejo con el catin. Por ejemplo, el sulfuro de zinc es poco soluble:

ZnS(s) + H2O (l) Zn+ (ac) + HS (ac) + OH (ac) Kps = 2.0 1022

Al adicionar algo de NaCN, el ion CN acta como ligando y reacciona con una pequea canti-dad de Zn+2 (ac) para formar el siguiente ion complejo:

Zn+2 (ac) + 4CN (ac) [Zn(CN)42] (ac) Kf = 4,21019

Para comprobar el efecto de la formacin del ion complejo sobre la solubilidad del ZnS, se su-man las ecuaciones y, como resultado se obtiene:

ZnS(s) + H2O (l) + 4CN (ac) Zn(CN)42 (ac) + HS (ac) + OH (ac)Ktotal = Kps Kf = (2.0 1022) (4,2 1019) = 8,4 103

La constante de equilibrio total aumenta por de un factor 1019 en la presencia del ligando; estorefleja el aumento de la cantidad de ZnS en solucin.

7. APLICACIONES

Las aplicaciones de los compuestos de coordinacin son numerosas y variadas.Se pueden encontrar en un amplio campo, desde la qumica analtica hasta la bioqumica.

7.1. ANLISIS QUMICO

La formacin de compuestos de coordinacin, y en especial de quelatos, tiene gran aplicacinen la determinacin cualitativa y cuantitativa de diversos iones metlicos debido a la gran estabilidadque presentan los compuestos formados.

Uno de los agentes quelantes ms utilizado es el EDTA, que se usa para determinaciones vo-lumtricas de iones tales como Ca2+ y Mg2+, los cuales pueden determinarse uno en presencia del otro.Otros quelatos tienen ms selectividad de unin como es el caso de la dimetilglioxima, que forma un sli-do insoluble de color rojo ladrillo con el Ni+2 y un slido amarillo brillante, tambin insoluble con el Pd+2.Estos colores caractersticos se utilizan en el anlisis cualitativo para identificar el nquel y el paladio.

El esquema del anlisis cualitativo contiene abundantes ejemplos de formacin de iones com-plejos.

Para separar el precipitado del grupo 1 se aprovecha el ion complejo estable formado por+

AgCl(s) + 2 NH3 (ac) [Ag(NH3)2]+ (ac) + Cl (ac)

Otro ejemplo se encuentra en un paso del proceso de separacin del Grupo 3 de cationes, enel que se necesita hacer una prueba para el Co+2. En presencia del ion SCN forma el tiocianato azul, union complejo [Co(SCN)4]2 y se detecta por el color verde azulado de la disolucin.

Ag (ac) y el NH3 (ac).

Figura 14. Esquema de anlisis cualitativo de cationes

7.2. APLICACIONES INDUSTRIALES

7.2.1. Separacin de iones metlicos

En muchos procesos industriales, la presencia de iones metlicos extraos causa problemasdebido a que pueden tener efectos adversos en la calidad del producto. Los iones metlicos puedenactuar como catalizadores favoreciendo reacciones qumicas no deseadas en un proceso de fabrica-cin, o pueden alterar las propiedades del material que se fabrica. Para reducir al mnimo la cantidad deion metlico libre se utilizan agentes quelatantes del mismo tipo de los usados en las rutas analticas.Tambin se conocen como agentes secuestrantes.

Entre los que se utilizan se encuentran:

Los polifosfatos. Son ampliamente utilizados como aditivos en jabones y detergentes por sucapacidad de formar complejos hidrosolubles con iones como el calcio y el magnesio. La ac-cin limpiadora de los jabones en el agua dura est limitada por la reaccin de los iones Ca+2en el agua con las molculas de jabn, debido a que se forman sales insolubles o grumos. Laindustria de los jabones introdujo un ablandador a base de tripolifosfato de sodio. El in tripoli-fosfato es un quelante de Ca+2 eficaz debido a que forma complejos solubles estables con esteion. La principal desventaja de los polifosfatos es su tendencia a sufrir hidrlisis o reversin, ob-tenindose ortofosfato, lo cual disminuye su capacidad de formacin de quelatos. El uso de fos-fatos tiene efectos ambientales adversos ya que los fosfatos son nutrientes para las plantas ylas aguas contaminadas promueven el crecimiento de las algas. Como consecuencia, disminu-ye la cantidad de oxgeno en el agua y mueren muchos organismos acuticos. En 1970 mu-chos pases prohibieron el uso de detergentes con fosfatos.

El EDTA. En muchas ocasiones, con fines industriales es imprescindible eliminar las impure-zas minerales del agua. Con frecuencia estas impurezas, como el Cu+2 estn presentes en tra-zas, y la precipitacin de los iones metlicos slo es factible si la Kps del precipitado tiene un va-lor muy pequeo. Una alternativa es tratar el agua con EDTA que reduce las concentracionesde catin libre hasta el punto que los cationes no son capaces de participar en reacciones nodeseadas. Se dice entonces que los cationes son separados. En presencia de EDTA4 los io-nes Ca+2, Mg+2, Fe+3 de las aguas duras no forman incrustaciones en la caldera ni precipitancomo jabones insolubles. Los cationes son separados por los iones complejos [Ca(EDTA)]2[Mg(EDTA)]2, [Fe(EDTA)].

Los cidos hidroxicarboxlicos. Los ms usados industrialmente son los cidos glicnico yctrico, y en menor grado, el tartrico y el sacrico. Estos cidos se utilizan en la limpieza demetales, en la estabilizacin de frutas congeladas pues evita la oxidacin del cido ascrbico(catalizada por metales), y en procesos de electrodeposicin.

7.2.2. Metalurgia

La extraccin y purificacin de metales de los minerales puede hacerse por procesos hidrome-talrgicos y por extraccin con solventes, que son generalmente agentes quelatantes. La extraccin deplata y el oro mediante la formacin de complejos de cianuro y purificacin de nquel a travs de la con-versin del metal en un compuesto gaseoso, Ni(CO)4, son ejemplos de la aplicacin de los compuestosde coordinacin en los procesos metalrgicos.

7.3. APLICACIONES BIOLGICAS

Los compuestos de coordinacin desempean funciones importantes en animales y plantas.Son esenciales para el almacenamiento y transporte de oxgeno, como agentes que transfieren electro-nes, como catalizadores y para la fotosntesis.

La porfina es una molcula que se encuentra habitualmente en el reino vegetal y animal.

Figura 15. Molcula de porfina

Los tomos de N centrales pueden perder sus tomos de H y un tomo metlico puede formarun enlace coordinado simultneamente con los cuatro tomos de N. La porfina es un ligando tetraden-tado para el metal central, y el complejo metal-porfina se denomina porfirina.

La estructura de la clorofila es una porfirina donde el ion metlico central es el Mg+2.

Por otro lado la molcula de porfirina es la parte ms importante de la hemoglobina. Al coordi-narse con el catin Fe+2 se forma el grupo hemo. El Fe+2 est coordinado con los cuatro tomos de ni-trgeno donador que forma parte de un ligando unido a la protena. El sexto ligando es una molcula deagua, que se une al ion Fe+2 del otro lado del anillo para completar el complejo. A esta molcula dehemoglobina se le llama desoxihemoglobina. El ligando de agua puede reemplazarse con facilidad porel de oxgeno molecular para formar la oxihemoglobina.

El grupo porfirina es un agente quelante muy eficaz, y se encuentra en varios sistemas biolgi-cos como por ejemplo en las protenas citocromos que funcionan como acarreadores de electrones,esenciales para los procesos metablicos.

7.4. APLICACIONES MDICAS

La gran mayora de los metales pesados son txicos. Los mecanismos de toxicidad son diver-sos, pero todos se basan en la capacidad de coordinacin de los iones metlicos a las biomolculas. Apesar de esta toxicidad, varios iones tienen aplicaciones teraputicas. Entre otras, se pueden mencionar:

7.4.1. Envenenamientos

La formacin de quelatos con EDTA puede utilizarse para tratar algunos casos de envenena-mientos con metales pesados. Los metales pesados tienen tendencia a acumularse en los riones y elhgado y se unen a molculas para formar complejos. El procedimiento ms normal en el caso de intoxi-caciones por metales es utilizar un agente quelante para formar un complejo que sea soluble en agua yas pueda excretarse por la orina.

Si se produce un envenenamiento por plomo, al ingerir [Ca(EDTA)]2, se produce el intercambiodel Ca+2 por Pb+2 que es ms estable formndose [Pb(EDTA)]2. Este complejo es eliminado por el cuer-po y el Ca+2 permanece como nutriente.

Un mtodo semejante se utiliza para eliminar istopos radiactivos del cuerpo como en el trata-miento del envenenamiento con plutonio.

7.4.2. Tratamiento del cncer

El compuesto ms ampliamente usado es el cisplatino. La accin del compuesto es estereose-lectiva, por lo tanto el ismero trans no presenta accin anticancergena. El mecanismo del cisplatinoimplica una quelacin con el DNA. Durante la divisin celular, el DNA de doble hebra se separa en dos

hebras sencillas, las cuales deben copiarse. EL cisplatino se une al DNA formando uniones entrecruza-das con una misma hebra, donde se reemplazan los dos cloruros del cisplatino por tomos de nitrgenode las bases de guanina adyacentes. La estructura adopta una configuracin doblada y se inhibe suduplicacin.

Se han ensayado adems otros complejos de Pt y de otros metales (Rh), pero no son tan efec-tivos, o presentan una citotoxicidad muy alta, con excepcin del carboplatino, el complejo de segundageneracin ms utilizado en este tratamiento.

7.4.3. Tratamiento de la artritis

Desde hace aproximadamente 50 aos se han utilizado compuestos de Au(I) en el tratamientode la artritis reumatoidea. El oro normalmente se administra en forma de complejo, en el cual el metalest coordinado a tomos de S, por ejemplo, Na3[Au(S2O3)2].

7.4.4. Odontologa

En Odontologa, el EDTA se utiliza como ensanchador qumico en endodoncia, ampliamente di-fundido entre las soluciones utilizadas con mayor frecuencia para la irrigacin y aprovechando su pro-piedad de quelante, capta el calcio de los tejidos dentarios.

RESUMEN

1. COMPUESTOS DE COORDINACIN

Los compuestos de coordinacin son compuestos que contienen complejos o contienen ionescomplejos.

El complejo es una especie que implica la coordinacin de ligandos a un metal central. El metalcentral puede ser un tomo o un in y los ligandos o agentes acomplejantes son las molculas o ionesque rodean al metal en un in complejo.

El nmero de coordinacin del metal es el nmero de tomos donadores unidos a un metal.

La geometra de los iones complejos con nmero de coordinacin cuatro puede ser tetradricay plana cuadrada. Los complejos con 6 ligandos tienen geometra octadrica y los complejos con 2 li-gandos tienen geometra lineal.

En cuanto a la carga del complejo puede ser positiva [Co(NH3)6]3+ catin complejo, neutra[CoCl3(NH3)3] complejo neutro o negativa [CoCl4(NH3)2] anin complejo.

1.1. Tipos de ligandos

Ligando monodentado: Utiliza un par de electrones para formar una unin al in metlico cen-tral.

Ligandos polidentados: Utiliza ms de un par de electrones para formar diferentes uniones conin metlico central. Los ligandos polidentados se conocen tambin como agentes quelantes y el proce-so de formacin del quelato se denomina quelacin.

2. ISOMERA

Los ismeros de los complejos son combinaciones que tienen igual composicin y diferentespropiedades qumicas. Los ismeros se pueden agrupar en:

Ismeros estructurales: Se diferencian en la estructura bsica o tipo de enlace entre los li-gandos y los tomos que se unen directamente al metal central. Puede ser: Isomera de ionizacin, decoordinacin o de enlace.

Estereoismeros: Tienen el mismo nmero y tipo de ligandos y el mismo tipo de unin, perodifieren en la forma en que los ligandos ocupan el espacio alrededor del metal central. Existen dos tipos:

1. Isomera geomtrica. El ismero con ligandos similares en posiciones adyacentes, se deno-mina el ismero cis y el ismero con ligandos similares opuestos uno a otro, se denominatrans.

2. Isomera ptica. Los enantimeros son imgenes especulares que no se pueden superponery difieren en la desviacin del plano de luz polarizada.

El ismero que hace girar el plano de polarizacin a la derecha es el ismero d; su imagen es-pecular hace girar el plano de polarizacin a la izquierda.

4. ENLACE EN IONES COMPLEJOS

La formacin de un complejo se interpreta como una reaccin cido-base de Lewis, en la quela cesin de uno o ms pares de electrones del ligando (base) al in central (cido) da lugar a la forma-cin de uno o ms enlaces coordinados. El in central necesita tener un nmero de orbitales vacantesigual al de pares de electrones aportados por los ligando, y este nmero coincide con el ndice de coor-dinacin en cada caso.

4.1. Teora de enlace de valencia

De acuerdo con la TEV, los orbitales del in metlico central sufren hibridacin y los orbitaleshbridos resultantes, vacantes de electrones, se solapan con los orbitales de los ligandos, que poseenun par de electrones para formar enlaces covalentes coordinados.

4.2. Teora del campo cristalino

La teora del campo cristalino explica el enlace en los complejos en trminos de interaccioneselectrostticas y se centra en las repulsiones que se producen entre los electrones de los ligandos y loselectrones d del in central.

En los orbitales d en un complejo octadrico se produce un desdoblamiento de energa entretres orbitales d de ms baja energa, t2g, y dos de ms alta energa, eg, por efecto del campo cristalino.

La diferencia de energa entre los dos grupos d se denomina desplazamiento del campo crista-lino y se representa por el smbolo .

La energa de emparejamiento (P), es la energa necesaria para aparear dos electrones en unmismo orbital.

Si > P, se obtiene mayor estabilidad apareando los electrones; esto corresponde al nmeromnimo de electrones desapareados y se indica cmo situacin de espn bajo.

Si < P, se obtiene mayor estabilidad manteniendo los electrones desapareados; esto corres-ponde al nmero mximo de electrones desapareados y se indica cmo situacin de espn alto.

A partir del valor de, los ligandos pueden clasificarse en funcin de su capacidad para produ-cir un desplazamiento de los niveles de energa d en secuencia denominada serie espectroqumica.

2 2

Los primeros se denominan ligandos de campo dbil y los ltimos ligandos de campo fuerte.

El desdoblamiento de los orbitales d del metal en un cristal tetradrico es el opuesto al que seproduce en el caso octadrico.

En los complejos planos cuadrados hay cuatro ligandos dispuestos en torno al ion metlico enun plano. Estos complejos son siempre de espn bajo.

I Br S SCN Cl NO3 F OH C2O4 H2O py NH3 en NO2 PPh3 CN CO

4.3. Teora de orbitales moleculares

Cuando se aplica el mtodo de orbitales moleculares a los compuestos de coordinacin se de-be hablar de la teora del campo-ligando. Los orbitales moleculares se forman mediante la combinacinlineal de los orbitales de los ligandos con los orbitales atmicos del tomo central metlico.

5. PROPIEDADES MGNTICAS Y COLORIMETRA

5.1. Propiedades magnticas de los compuestos de coordinacin

Las propiedades magnticas de un complejo dependen de la magnitud de desdoblamiento delcampo cristalino. Los ligandos de campo fuerte tienden a formar complejos de espn bajo, dbilmenteparamagnticos o incluso diamagnticos. Los ligandos de campo dbil tienden a formar complejos deespn alto y son fuertemente paramagnticos.

5.2. Propiedades colorimtricas de los compuestos de coordinacin

El desdoblamiento del campo cristalino de los niveles de energa d produce diferencias deenerga , que justifican los colores de los iones complejos. Cuando el ion absorbe luz en el intervalovisible, los electrones son excitados del nivel de energa ms bajo t2g al ms alto eg. La diferencia entredos niveles electrnicos de energa en el ion es igual a la energa del fotn absorbido:

Eelectrn = Efotn = h = hc/.

6. EQUILIBRIOS Y REACCIONES

6.1. Reacciones de formacin de complejos

Cuando un in metlico se encuentra en medio acuoso, se forma un in complejo, con el aguacomo ligando. Cuando este catin hidratado se trata con una solucin de otro ligando, las molculas deagua enlazadas se intercambian por el otro ligando.

El proceso global de formacin del complejo de mxima coordinacin en el ligando L sera:

M+ nL MLn

La correspondiente constante de formacin global de formacin o de estabilidad de dicho com-

ML

plejo viene dada por la expresin: K fML nn .

6.2. Aspectos cinticos de las reacciones de complejos

Los iones complejos en los que los ligandos pueden intercambiarse rpidamente se denominanlbiles.

Un ion complejo que intercambio los ligandos lentamente se dice que es no lbil o inerte.

6.3. Reacciones cido-base de los complejos

Los iones complejos pueden presentar propiedades cido-base, es decir, pueden actuar comodadores o aceptores de protones, en el sentido de Brnsted-Lowry.

6.4. Reacciones de los complejos: aumento de la solubilidad de una sal

La precipitacin de iones complejos puede controlarse fijando la concentracin de los agentescomplejantes.

7. APLICACIONES

Las aplicaciones de los compuestos de coordinacin son numerosas y variadas. Se puedenencontrar en un amplio campo, desde la qumica analtica hasta la bioqumica.

7.1. Anlisis qumico

La formacin de compuestos de coordinacin, y en especial de quelatos, tiene gran aplicacinen la determinacin cualitativa y cuantitativa de diversos iones metlicos debido a la gran estabilidadque presentan los compuestos formados.

7.2. Aplicaciones Industriales

7.2.1. Separacin de iones metlicos

Para eliminar iones metlicos se utilizan agentes quelatantes.

Entre los que se utilizan se encuentran:

Los polifosfatos. Son utilizados como aditivos en jabones y detergentes por su capacidad deformar complejos hidrosolubles con iones como el calcio y el magnesio. El EDTA se utiliza para eliminar las impurezas minerales del agua ya que reduce las concen-traciones de catin libre y no son capaces de participar en reacciones no deseadas.

7.2.2. Metalurgia

Se utilizan en la extraccin y purificacin de metales de los minerales.

7.3. Aplicaciones biolgicas

La estructura de la clorofila es una porfirina donde el ion metlico central es el Mg+2.

La molcula de porfirina es la parte ms importante de la hemoglobina. Al coordinarse con elcatin Fe+2 se forma el grupo hemo.

El grupo porfirina se encuentra en otros sistemas biolgicos como en las protenas citocromos.

7.4. Aplicaciones mdicas

7.4.1. Envenenamientos

La formacin de quelatos con EDTA se utiliza para tratar casos de envenenamientos con meta-les pesados. Se utiliza como agente quelante para formar un complejo que sea soluble en agua y aspueda excretarse por la orina.

7.4.2. Tratamiento del cncer

El compuesto ms usado es el cisplatino. El mecanismo del cisplatino implica una quelacincon el DNA.

BIBLIOGRAFA COMENTADA

En este tema se profundiza en los compuestos de coordinacin, desde la descripcin de su en-lace hasta sus propiedades y aplicaciones. Se recomienda utilizar textos de qumica inorgnica para suelaboracin como el Cotton o el Gutirrez Ros. En los libros de qumica general tambin se encuentrainformacin ms general de cada uno de los epgrafes del tema.

ATKINS, P.; JONES, L. (1998). Qumica inorgnica. Buenos Aires: Mdica Panamericana.

BUTLER, I. (1992). Fundamentos de qumica inorgnica. Ed. Addison-Wesley Iberoameri-cana Wilmington.

CHANG, R. (2006). Principios Esenciales de Qumica General. Cuarta edicin. Madrid:McGraw-Hill.

COTTON, F.; WILKINSON, G. (1978). Fundamentos de Qumica Inorgnica. Ed. Limusa.

GUTIRREZ ROS, E. (1987). Qumica Inorgnica. Reverte, S.A.

MORCILLO, J. (1995). Temas Bsicos de Qumica. Madrid: Alambra-Universidad.

WHITTEN; DAVIS; PECK (1999). Qumica General. Madrid: McGraw-Hill.

Para preparar la formulacin de compuestos de coordinacin:

PETERSON, W.R. (2010). Introduccin a la nomenclatura de las sustancias qumicas.Editorial universitaria de Barcelona.

RECOMENDACIONES DE LA IUPAC DE 2005. Nomenclatura de Qumica Inorgnica.Prensas Universitarias de Zaragoza, junio 2007.

Como texto especfico de compuestos de coordinacin se propone:

RODGERS, G.E. (1995). Qumica Inorgnica, Introduccin a la Qumica de Coordina-cin, del estado slido y descriptiva. McGraw-Hill.

PGINAS WEB DE INTERS

IUPAC http://www.iupac.org/Pgina oficial de la IUPAC donde se encuentran la informacin de actualizada y rigurosa de to-dos los temas relacionados con la qumica adems de los ltimos artculos publicados por ella.

SCIENCE http://www.sciencemag.org/Revista cientfica cuyo mayor objetivo es la publicacin de hallazgos de investigacin reciente(fuente primaria). En ella se encuentran artculos sobre los ltimos descubrimientos en la apli-cacin de compuestos de coordinacin.

NATURE http://www.nature.com/nature/index.htmlRevista cientfica donde se publican los artculos con los ltimos avances cientficos.

REVISTAS EUROPEAS http://www.chempubsoc.eu/chempubsoc-eu.htmlEnlace web donde se encuentran las revistas europeas ms importantes dedicadas a la divul-gacin de los ltimos descubrimientos en el mbito de la qumica.