Metales

• COMPUESTOS DE COORDINACIÓN En las reacciones ácido−base de Lewis, una base puede disponer de un par electrónico para compartir, y un ácido acep-ta por compartición un par electrónico, para formar un enlace covalente coordinado. La mayoría de los iones de metales de transición d tienen orbitales d vacantes en los que pueden aceptar por compartición pares electrónicos. Muchos actúan como ácidosLewis formando enlaces covalentes coordinados en compuestos de coordinación (complejos de coordinación o iones complejos). Aspectos históricos El enlace en los complejos de los metales de transición no se comprende hasta la investigación pionera de Alfred Werner, un químico suizo de los años 1890 y principios de los 1900. Recibió el premio Nóbel de Química en 1913. Desde entonces se han hechograndes avances en el campo de la química de coordinación, pero el trabajo de Werner permanece como la contribución más importante de un solo investigador. Antes del trabajo de Werner, las fórmulas de los complejos de metales de transición se escribían con puntos, CrCl3*6H2O, AgCl*2NH3, igual que las sales dobles como el sulfato de hierro(II) y amonio hexahidratado, FeSO4*(NH4)2SO4*6H2O. Laspropiedades de las disoluciones de sales dobles son las propiedades esperadas para disoluciones hechas mezclando las sales individuales. Sin embargo, una disolución de AgCl*2NH3, o mas propiamente [Ag(NH3)2]Cl, se comporta de manera diferente que una di-solución de cloruro de plata (muy insoluble) o una disolución de amoníaco. Los puntos han sido denominados «puntos de ignorancia», porque signifi-caban queel modo de enlace era desconocido. La Tabla 1 resume los tipos de experimentos que Werner realizó e interpretó para establecer las bases de la moderna teoría de la coordinación. Werner aisló compuestos de platino (IV) con las fórmulas que aparecen en la primera columna de la Tabla 1. Añadió exceso de AgNO3 a las disoluciones de cantidades cuidadosamente pesadas de las cinco sales. El AgClprecipitado fue recogido por filtración, secado y pesado. Determinó el número de moles de AgCl producidos. Esto le dijo el número de iones Cl− precipitados por unidad fórmula. Los resultados están en la segunda columna. Werner razonó que los iones Cl− precipitados debían estar li-bres (no coordinados), mientras que los iones Cl− no precipitados debían estar directamente enlazados a Pt, así que no podíanser precipitados por iones Ag+. También midió las conductancias de disoluciones de estos com-puestos de concentraciones conocidas. De la comparación de éstas con los datos de disoluciones de electrólitos simples, encontró el número de iones por unidad fórmula. Los resultados se muestran en la tercera columna. Moles de AgCl precipitados por unidad de formula 4 3 2 1 Numero de iones por unidad deformula (basado en conductancia) 5 4 3 2

Formula PtCl4*6NH3 PtCl4*5NH3 PtCl4*4NH3 PtCl4*3NH3

Formula correcta [Pt(NH3)6]Cl4 [PtCl(NH3)5]Cl3 [PtCl2(NH3)4]Cl2 [PtCl3(NH3)3]Cl

Iones/unidad formula [Pt(NH3)6]4+ 4 Cl− [PtCl(NH3)5]3+ 3 Cl− [PtCl2(NH3)4]2+ 2 Cl− [PtCl3(NH3)3]+ Cl− 1

PtCl4*2NH3

0

0

[PtCl4(NH3)2]

No hay iones

Reuniendo las evidencias, concluyó que las fórmulascorrectas eran las indicadas en las dos últimas columnas. Los NH3 y Cl− del corchete estan unidos por enlaces covalentes coordinados al ácido Lewis, ion Pt(IV). La carga de un complejo es la suma de cargas constituyentes. Características de los compuestos de coordinación Los compuestos de los metales de transición a menudo son coloreados, mientras que los de los metales de grupos A habitualmente sonincoloros. Las sales dobles son sólidos iónicos resultantes de la cocristalización de dos sales de la misma disolución en una sola estructura. En el ejemplo dado, el sólido se produce de una disolución acuosa de sulfato de hierro (II), FeSO4, y sulfato amónico, (NH4)2SO4. Los colores de los compuestos dependen de qué ligandos estén presentes Los amminocomplejos contienen moléculas NH3 enlazadas a...