Resumen Complejometría

Principios de análisis químico
Equilibrio y valoraciones de formación de complejos - Parte III 11 de abril de 2011

Índice
1. Introducción 1

1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

Complejo de coordinación

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 1 2 2
2 3 7

Teoría de Werner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Metales de transición - átomo central . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ligando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Constantes de equilibrio 3. Cálculo de concentraciones de las especies en equilibrio 4. Reacciones secundarias

1.

Introducción
Complejos. combinaciones de orden superior

M Lndebidas la intensa accción atractiva de los iones metáli-

cos (ion central) cationes sobre los grupos negativos o sobre los extremos negativos de moléculas neutrales polares (ligandos)

M (aceptor) Acido de Lewis

+

nL (donador) Base de Lewis

M Ln

Es la neutralización de Lewis: Formación de un enlace covalente coordinado dativo.

1.1.

Complejo de coordinación

Especiecentral Debe tener la capacidad de aceptar uno o mas pares de electrones en orbitales

d disponibles:

típicamente un ión metálico.
Ligando Anión, catión o especie netutra con capacidad de donar un par electrones para formar un enlace

covalente coordinado.
Contraión requerido si el complejo es cargado.

1.2.

Teoría de Werner
Valencia primaria o ionizable: Número de oxidación,adireccional. Valencia secundaria: número de coordinación, disposición geométrica que minimiza las fuerzas de repulsión de las nubes de electrones. Representa el número de enlaces covalentes coordinados que forma el ión central con la especie o especies donadores de electrones. Átomo central (aceptor de electrones): todos los cationes, aunque no con el mismo grado. os mejores aceptores son los que combinan lacapacidad para atraer electrones con la disponibilidad para alojarlos en sus capas electrónicas.

1

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1.3.

Tamaño pequeño carga catiónica elevada Orbitales externos vacíos o vacantes: Principalmente metales de transición (orbitales d).

Metales de transición - átomo central
Dispone de orbitales vacíos de baja energía que pueden aceptar con facilidad pares de electrones. Especialdistribución de las energías relativas de los orbitales de valencia. Los electrones llenan un subnivel más elevado antes que los orbitales  d

ˆ

Primera serie de trancisión (4° periodo):

4s

antes que

3d

F e : [Ar]3d6 4s2 Co : [Ar]3d7 4s2 N i : [Ar]3d8 4s2 Cu : [Ar]3d10 4s1 Zn : [Ar]3d10 4s2
ˆ ˆ
Segunda serie de trancisión (5° periodo): tercerea serie de trancisión (6°periodo):

5s antes que 4d 6s antes que 5d

Todos lo metales de transición tienen un comportamiento similar.

1.4.

Ligando

Los ligandos son donadores de pares de electrones no compartidos. Son típicamente especies aniónicas o especies neutras polares cuando se trabaja con sistemas acuosos. Loa ligandos se clasican de acuerdo al número de enlaces o pares de electrones que donan al catióncental:
Monodentados (donan un par de electrones): 1enlace/ligando

Ejemplo: Aniónicos:

X − , HO− , SCN − , CN − , RCOO− , S 2− ;

Neutros:

H2 O, N H3 , RN H2 , CO.

Polidentados o multidentados (donan 2 o más pares de electrones) 2 o más enlaces/ligando, dando lugar

a estructuras cíclicas (quelatos). Su estabilidad es superior en comparación con los que forman los ligandosmonodentados.
Bidentado 2 enlaces/ligando

Ejemplo: Etilendiamina (en), 8-hidroxiquinoleína, dimetilglioxima, 1,10-fenantrolina
Tridentado 3 enlaces/ligando

Ejemplo: Dietilentrimina (dien)
Tetradentado 4 enlaces/ligando

Ejemplo: Trietilentetraamina
Hexadentado 6 enlaces/ligando

Ejemplo: Etilendiaminotetraacetato EDTA (puede presentar un número variable de enlaces según el complejo que forme)....