Complejos

PRÁCTICA 6 PREPARACIÓN DE COMPLEJOS DE COBALTO (III) FUNDAMENTOS TEÓRICOS La práctica que nos ocupa encuentra su base teórica en los conocimientos aportados por Werner, quien estableció los mecanismos de formación de los complejos de coordinación. Los métodos químicos utilizados por Werner poseen un gran interés como medio para conocer reacciones de compuestos de coordinación y su constitución ;concretamente sus experimentos se centraron en el estudio de cobaltiaminas (cloruro de cobalto con moléculas de amoniaco). La mayoría de los iones metálicos pueden formar complejos de coordinación o compuestos con moléculas o aniones dispuestos a su alrededor. Tales moléculas y aniones se denominan ligandos. Para actuar como ligando, una especie debe donar un par electrónico no enlazante al ionmetálico para formar un enlace metal−ligando. Tanto los ligandos neutros como los aniónicos, deben contener al menos un átomo donador que comparta un par electrónico con el ion metálico central. Los ligandos que poseen sólo un átomo donador, o que únicamente dona uno de los posibles pares electrónicos al ion metálico, se denominan ligandos monodentados. El número de coordinación de un complejo esel número total de ligandos que rodean al ion central y depende principalmente del tamaño del ion metálico y de los ligandos. Una de las caracteríasticas más importantes de la química de los compuestos de coordinación es la existencia de isomería. Los tipos más importantes son : De ionización. Se basa en el hecho de que algunos aniones bivalentes pueden actuar como ligandos monodentados. Desolvatación. En el cristal de un compuesto de coordinación, obtenido de su disolución, las moléculas del disolvente pueden encontrarse como ligando o como solvato ; si el solvato es agua, se tiene isomería de hidratación. Otra característica destacada de estos compuestos es la geometría. Ésta es dependiente de la posición relativa de los ligandos en torno al átomo central, y está relacionada portanto con la estereoquímica de estos compuestos. Por ello la investigación de los isómeros geométricos, llevó a Werner al conocimiento de la estereoquímica de los compuestos de coordinación. Los resultados obtenidos por Werner sobre estereoquímica de compuestos de coordinación, fueron confirmados posteriormente por los métodos de investigación directa de la estructura de las moléculas y de loscristales, especialmente la difracción de rayos X. Los métodos físicos ponen de manifiesto que la configuración en complejos de número de coordinación 6 es octaédrica. Si los seis ligandos son iguales, como en el caso del ion hexamino cobalto, el octaedro es regular. Una consecuencia de la configuración octaédrica es que las seis posiciones de coordinación son equivalentes. Por esta razón, no existenisómeros en derivados monosustituidos. Hay figuras geométricas que dan lugar a tres isómeros bisustituidos (orto, meta, para) mientras que la configuración octaédrica sólo a dos : cis, cuando los átomos sustituyentes están en vértices contiguos ; trans, cuando se encuentran en vértices opuestos.

1

En cuanto al cobalto, se trata de un metal duro, poco reactivo, ferromagnético y que se vuelvepasivo por la acción de agentes oxidantes fuertes. En sus compuestos el cobalto muestra principalmente los estados de oxidación +2 y +3. Los complejos de cobalto (III) son extremadamente numerosos. El Co3+ muestra una especial afinidad por los donadores de nitrógeno y la mayoría de sus complejos contienen amoniaco, aminas como la etilendiamina, grupos nitro o grupos SCN con enlaces de nitrógeno,así como los iones halogenuro y moléculas de agua. En general, estos compuestos se sintetizan en varias etapas, comenzando con una en la que el ion acuoso Co2+ se oxida en solución, típicamente por medio de oxígeno molecular o peróxido de hidrógeno, y a menudo un catalizador tensoactivo como el carbón activado, en presencia de los ligantes. Y es que como los complejos de Co2+ son lábiles a la...