Complejos

SEMINARIO de temas de Química Inorgánica y Bioinorgánica
Enrique J. Baran
Centro de Química Inorgánica (CEQUINOR) Facultad de Ciencias Exactas, UNLP, 1900-La Plata
(Email: baran@quimica.unlp.edu.ar)

Química de los elementos de transición
Son elementos con átomos que poseen capas d ó f parcialmente ocupadas.
Son todos metales.
Son duros y poseen altos PE y PF; conducen bien laelectricidad.
Forman aleaciones entre ellos y con otros metales.
La mayoría de ellos se disuelven bien, y rápidamente, en ácidos inorgánicos.
Usualmente, presentan valencias variables y muchos de sus iones suelen ser coloreados
Divididos en cinco grupos
Elementos del grupo d (primera, segunda y tercera serie de transición).
Elementos de la primera serie de transición del grupo d
Elementos dela segunda serie de transición del grupo d
Elementos de la tercera serie de transición del grupo d
Elementos lantánidos (4f).
Elementos actínidos (5f).
Una de las peculiaridades características de todos estos metales es que forman fácilmente compuestos de coordinación (complejos metálicos o complejos de coordinación), bajo diversas condiciones experimentales.
Que es un complejo ?Complejos o compuestos de coordinación son moléculas o iones MLn, en los cuales un átomo metálico central (neutro o cargado) se rodea, de acuerdo a su número de coordinación n, de varios grupos (mono- o poliatómicos) cargados o neutros.
Estos grupos unidos a M reciben el nombre de ligandos.

Los inicios de la Química de Coordinación están indisolublemente ligados al nombre de Alfred Werner(1866-1919).
¿Cómo es la estructura de un compuesto como el CoCl3×6NH3?
Dos respuestas iniciales:






Teoría de la Coordinación
La mayor parte de los elementos posee dos tipos de valencia: a) valencia primaria (Hauptvalenz, en los términos de Werner) y b) valencia secundaria (Nebenvalenz).
Todo elemento tiende a satisfacer tanto sus valencias primarias como secundarias.
Lasvalencias secundarias están dirigidas hacia posiciones fijas del espacio.
Poliedros de coordinación
(ordenados según índices de coordinación)
I.C. = 2: geometría: LINEAL
Ejemplos: [Ag (NH3)2]+ [Au (CN)2]-
I.C. = 3: geometría: TRIGONAL PLANAR
Ejemplos: Pt (PR3) [HgI3]-
I.C. = 4: geometría: TETRAÉDRICA
Ejemplos: MnO4- RuO4 CrO2Cl2 [CoCl4]2- Ni(CO)4
[Cd (CN)4]2-
I.C. =4: geometría: CUADRADO PLANAR
Ejemplos: [Pt (CN)4]2- [IrCl (CO)(PR3)2]
I.C. = 5: geometría: BIPIRÁMIDE TRIGONAL
Ejemplos: Fe(CO)5 [Mn(CO)5]-
I.C. = 5: geometría: PIRÁMIDE CUADRANG.
Ejemplos: [Ni(CN)5]3-
I.C. = 6: geometría: OCTAEDRO
Ejemplos: [M(H2O)6]n+ [M(NH3)6]n+ [M(CN)6]m-
M(CO)6 [CoF6]3-
I.C. = 7: geometría: PENTAGONAL BIPIRAM.
Ejemplos: [UF7]2- [TaF7]2-Existen unos pocos ejemplos de I.C. = 8 ó 9.
Tipos de Ligandos Monodentados:
Coordinan a través de un par libre al centro
metálico.
Ejemplos: H2O NH3 CN- ROH H2N-R
X- (haluros: F- Cl- Br- I-)
XYZ-(pseudohaluros: SCN- CNO-)

Ligandos bidentados

Ligandos tridentados

Ligandos tetradentados

EDTA (ligando hexadentado)Isomería en complejos
1.-ISOMERÍA DE COORDINACIÓN:
Ocurre con ligandos que pueden coordinar a través de dos átomos diferentes
Ejemplos: SCN- NO2- SO2
M-SCN complejo S-tiocianato M-NCS complejo N-tiocianto
M-O-NO nitrito complejo M-NO2 nitro complejo
2.- ISOMERÍA de IONIZACIÓN:
[Co(NH3)5Cl]SO4 y [Co(NH3)5SO4]Cl
3.- ISOMERÍA DE HIDRATACIÓN:CrCl3×6H2O : [Cr(H2O)6]Cl3 [Cr(H2O)5Cl]Cl2
[Cr(H2O)4Cl2]Cl [Cr(H2O)3Cl3]
4.-ISOMERÍA GEOMÉTRICA
Formación de isómeros cis y trans en el caso de complejos cuadrado planares u octaédricos.
trans cis
A A
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B-M-B B-M-A
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