Ciencias

¿Qué es un compuesto de coordinación?
Ión complejo
n+/-

El modelo de enlace de Lewis “base de Lewis"

Carga del complejo

ligandos

Ejemplo: [Co(NH3)6]3+

X+/-

n H3N 6 H N H H + Co3+ H3N

NH3 NH3 NH3 NH3

3+

Ión metálico

contraión L L L L L L

Ión complejo: Átomo o ión central rodeado de ligandos. El ligando dona dos electrones a los orbitales d del metal

“ácido deLewis"

Ligandos neutros con pares de electrones libres
C O Monóxido de carbono
CO

Ligandos aniónicos

Los ligandos que se unen al metal a través de más de un átomo donador o donor se denominan ligandos polidentados (bi, tri, tetradentados) o agentes quelantes
H 2N NH2
N N
N N

C

N

CNcianuro SCNtiocianato

Etilendiamina (en)

2,2’-bipiridina (bipy)
O H 3C1,10-fenantrolina (fen)
O O O

NH3 amoniaco

S

C

N

O

O H2O agua

H

OHoxhidrilo

acetato

O

-

Oxalato (Ox)

X

haluro

Quelato: Complejo formado por ligandos polidentados. Número de coordinación: Nº de átomos donores alrededor del metal central.

Los ligandos se unen al metal a través de un átomo donador o donor

1

Geometrías más comunes en los complejos
Tetraédrica109o N.C. 4
[CuCl2]Geometría lineal

Ejemplos
Geometría Plana trigonal

Plana cuadrada

90o

N.C. 4

[Au(CN)2]-

180o

120o [HgI3]Geometría plano cuadrada

Geometría tetraédrica

Bipirámide trigonal

120o + 90o

N.C. 5

Pirámide de base cuadrada 90o

N.C. 5
[CoCl4]2[MnO4][NiCl4]2109o

[PtCl4]2[AuBr4][Co(CN)4]290o

Octaédrica

90o

N.C. 6

Número decoordinación 5 Geometría Bipirámide trigonal
3-

Número de coordinación 6
Geometría octaédrica

Geometría Pirámide de base cuadrada
CN NC NC Co CN CN
3-

Cl Cl Cu Cl Cl Cl

[Mn(H2O)6]2+ [CrCl6]3-

[CuCl5]3N N Co Br N N
+

[Co(CN)5]3O O O V

O O

Geometría prismática trigonal

[Co(Me6tren)Br]+

[VO(acac)2]

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Teoría del Campo Criatalino Postulados: En los iones metálicoslibres, los cinco orbitales d tienen la misma energía (degenerados)
M M

Teoría del Campo Cristalino

x2-y2 yz

z2

xz xy

Energía
x2-y2 yz z2 xz xy

Los ligandos están representados por cargas puntuales negativas. Las interacciones entre el catión metálico y los ligandos son puramente electrostáticas. Existe una repulsión entre los electrones d del metal y los ligandos. Esta interacciónes diferencial y depende de la disposición espacial de los ligandos alrededor del metal (geometría del entorno). Como consecuencia se produce un desdoblamiento de los orbitales d.

En presencia de una distribución de carga esférica, los orbitales se desestabilizan (aumentan su energía).

Teoría del Campo cristalino: geometría octaédrica

Teoría del Campo cristalino: geometría octaédrica

3TCC: geometría octaédrica

TCC : geometría octaédrica La diferencia de energía entre los niveles eg y t2g se denomina Energía de desdoblamiento del Campo Cristalino, Δo.

M Energía

M

x2-y2 z2
Baricentro

eg

Campo esférico

Campo octaédrico

eg
xy

x2-y2 yz

z2

xz xy

yz
x2-y2 yz z2 xz xy

xz

t2g eg t xy 2g

Δo
x2-y2 z2

+ 0.6 Δo

t2g

- 0.4 Δoxy, yz, xz más estables respecto al campo esférico x2-y2, z2 menos estables respecto al campo esférico
yz xz

Teoría del Campo cristalino: geometría tetraédrica
Ión libre

TCC: geometría tetraédrica
Simetría esférica Campo tetraédrico
yz xz xy t 2 Δtet + 0.4 Δtet - 0.6 Δtet

e
x2-y2 z2 x2-y2 yz z2 xz xy

x2-y2, z2

más estables que en el campo esférico

xy, yz, xz menos establesque en el campo esférico

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Ejemplo: [Ti(OH2)6]3+ Ión de configuración electrónica d1 En solución acuosa, presenta color violeta
eg + 0.6 Δoct - 0.4 Δoct 3+ [V(OH2)6]3+

Complejos con iones d2 y d3

eg

d2
t2g

t2g

[Cr(OH2)6]3+

eg

d3 El electrón d ocupa uno de los orbitales t2g
t2g

Complejos con iones d4 Complejos de alto espín
eg

Complejos de espín alto y bajo...