Quelatos

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QUELACION

La quelatación es la habilidad de un compuesto químico para formar una estructura en anillo con un ion metálico resultando en un compuesto con propiedades químicas diferentes a las del metal original. (El agente quelatante impide que el metal siga haciendo sus reacciones químicas normales).

El nombre Quelato (en ingles "Chelate") se deriva de la palabra griega "Chela", que significaPinza, porque el anillo que se forma entre el agente quelatante y el metal es similar en apariencia a los brazos de un cangrejo con el metal en sus pinzas.

QUELANTES Y LIGADORES

Los iones metálicos existen en solución en una forma altamente hidratada; esto es rodeados por moléculas de agua. Por ejemplo los iones de Cobre (+2) están hidratados con cuatro moléculas de agua otros metales puedentener mas o menos moléculas de agua rodeándolos. Al reemplazo de estas moléculas de agua por una molécula de un agente quelatante formando una estructura compleja en anillo se le llama quelatación. A la molécula que reemplaza el agua se la llama "Ligando".

Se puede formar solo un anillo o se pueden formar varios anillos dependiendo del número de coordinación del metal. El número de coordinacióncorresponde al número de sitios de ligado que pueden formar uniones de coordinación. Una ligadura de 2 sitios se llama bidentado, un ligando con 3 sitios se llama tridentado y así sucesivamente. Ejemplos de agentes Ligadores son: el ácido Cítrico, el ácido Málico, el ácido Tartárico, el ácido Glucónico, el ácido Láctico, el ácido Acético, el ácido Nitrilo-Tri-Acético (NTA), el ácidoEtilen-Diamino-Tetra-Acetico (EDTA) y el acido Triplifosforico (TPPA)

PROPIEDADES FISICAS

La mayoría de los elementos de transición poseen una estructura de empaquetamiento compacto en la que cada átomo tiene un número de coordinación de12. Además estos elementos tiene un radio atómico relativamente pequeño Por la combinación de estas propiedades, estos elementos forman enlaces metálicos fuertes, lo que lespermite tener densidades, puntos de fusión y ebullición, calores de fusión y vaporización mayores que los metales pertenecientes a los grupos 1A, 2A y 2B.
QUELATOS

Quelato es un término muy sencillo que se refiere a la formación de anillos que incluyen al centro metálico en compuestos de coordinación. La formación de este tipo de compuestos se da cuando un ligante con más de un "diente" se coordina aun mismo centro metálico.

EFECTO QUELATO

La formación de quelatos genera compuestos de mayor estabilidad en comparación con sus análogos que no formen quelatos, este efecto de incremento de estabilidad se llama "Efecto Quelato", por ejemplo: el compuesto [Fe(NH3)6]3+ es menos estable que el compuesto [Fe(en)3]3+, ambos compuestos tienen número de coordinación seis, tienen átomos donadores pornitrógeno y ambos tienen geometría octaédrica, la diferencia es que el complejo con etilendiamina forma quelato.

El efecto estabilizante es el resultado de varios factores como el obvio incremento en la rigidez de la molécula, probabilidad de unión del el ligante, etc. Sin embargo, no hay un efecto estabilizante en un quelato en cualquier caso. Como es de esperarse hay ciertas condiciones que sedeben de cubrir para que el efecto estabilizante sea apreciable, de no cumplirse, el compuesto quelato podría ser muy inestable o no existir.

El requisito más evidente es que los anillos que se formen no debe de estar muy tensionados, un anillo con muy pocos miembros producirá una gran tensión y por lo tanto una ruptura muy fácil. Por el contrario, un anillo de muchos miembros, también producetensión en el anillo, además de que disminuye la probabilidad de la unión del segundo grupo donador del par electrónico durante el proceso de formación del anillo dando como resultado una menor estabilidad.

Para compuestos de coordinación de la primera serie de transición, con ligantes con átomos relativamente pequeños (los más comúnmente estudiados), los anillos más estables son los de 5 miembros...
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