Complejo de coordinacion

TEMA 10.
Los Compuestos de los Metales de Transición: La Química de la Coordinación.

1. Introducción.

En el contexto de la química de los elementos del bloque d o metales de transición, el término complejo se emplea para indicar a un compuesto en el que un átomo o ion metálico está rodeado por un conjunto de otros átomos, moléculas o iones denominados ligandos. Un ligando es unamolécula o ion que presenta una existencia independiente (Cl-, H2O, NH3, CO,...). Un ejemplo de complejo es el ion [Co(NH3)3]3+, en el que el ion Co3+ está rodeado por seis ligandos NH3. El término compuesto de coordinación se emplea para designar a un complejo neutro o a un compuesto iónico en el que al menos uno de los iones es un complejo; ejemplos: [Ni(CO)4], [Co(NH3)6]Cl3.

Un complejo es elresultado de la combinación de un ácido de Lewis (átomo metálico central) y un número determinado de bases de Lewis (ligandos). El átomo de la base de Lewis que cede formalmente su par de electrones al ácido se le denomina átomo donador. Por otra parte, el ácido de Lewis en el complejo es el átomo aceptor. Es decir, el enlace metal-ligando es un enlace de tipo dativo que implica la donación de unpar de electrones del ligando al metal.

2. Estructuras y simetrías.
La esfera de coordinación primaria en un complejo está formada por los ligandos que se encuentran directamente unidos al centro metálico. El número de ligandos de la esfera de coordinación primaria se conoce como número de coordinación. Como se ha visto en los sólidos iónicos, los complejos de los metales de transiciónpresentan números de coordinación muy variados que van desde 2 hasta 12. Los factores que determinan el número de coordinación en un complejo son tres:
- El tamaño del átomo central o ion.
- Las interacciones estéricas (de tamaño) entre los ligandos
- Las interacciones electrónicas.
En general, el gran tamaño de los átomos o iones de los periodos 5 y 6 favorecen los números de coordinaciónelevados para estos elementos. Por las mismas razones, los ligandos muy voluminosos originan, por lo general, complejos con bajo número de coordinación. Los altos números de coordinación son más comunes en la parte izquierda de las series de transición, donde los átomos presentan radios mayores y poseen pocos electrones en los orbitales d, de forma que el ion metálico es capaz de aceptar máselectrones de las bases de Lewis. Los números de coordinación bajos se encuentran en complejos de metales de la parte derecha de las series d porque estos iones metálicos son muy ricos en electrones d.

2.1. Números de coordinación y estructuras.

Para determinar qué tipo de geometría adoptará un complejo no puede aplicarse las reglas de VSEPR discutidas en una lección anterior.. La geometría queadopta un complejo va a venir determinada por su número de coordinación. Los ligandos se disponen en el espacio lo más alejados posibles unos de otros. Así, para el número de coordinación 2 la geometría adoptada por el complejo será la lineal, para el número de coordinación 3 se adoptará la geometría trigonal, etc. En la tabla 1se representan los números de coordinación y las geometrías máscomunes que se presentan en los complejos.

Tabla 1. Geometrías según el número de coordinación.
|Número de coordinación |Geometría |
|2 |Lineal |
|3 |Plana trigonal |
|4|Tetraédrica |
|4 |Plana cuadrada |
|5 |Bipirámide trigonal |
|5 |Pirámide tetragonal |
|6 |Octaédrica |...