Tema 12
Páginas: 19 (4659 palabras)
Publicado: 25 de octubre de 2011
Química Inorgánica (Ingeniero Químico, Grupo B)
Tema 12 Compuestos de coordinación. Tipos de ligandos. Nomenclatura. Geometría, estructuras e isomería.
Química de la coordinación. Introducción
Siempre ha tenido un interés especial los compuestos de los metales de transición para los químicos inorgánicos. Mientras que los compuestos de los grupos principales son de color blanco en general,estos compuestos muestran una gran gama de colores. Incluso hay compuestos con la misma fórmula y diferentes colores. Así el CrCl3·6H 2O puede prepararse en los colores púrpura, verde pálido y verde obscuro. Fue Alfred Werner quien en 1893 estableció el concepto de compuestos de coordinación para los compuestos de los metales de transición. El metal estaba rodeado por otras moléculas o ionesdenominados ligandos. Recibió por su teoría el Premio Nobel de Química en 1913.
Metales de transición
Se consideran de transición aquellos metales que tengan alguno de sus iones con el nivel d incompleto. Esta definición excluye al grupo 12 (Zn, Cd y Hg), ya que tienen d 10 en sus configuraciones. El grupo 3, el Y Sc y La, también se excluyen debido a que estado de oxidación es de 3+ para estoselementos, con una configuración d 0. Estos metales se parecen más a los metales del bloque f y con ellos se estudian normalmente.
Complejos de los metales de transición
Es difícil encontrar a un ion de transición libre, lo más usual es encontrarlo unido covalentemente a otros iones o moléculas, dando agrupamientos conocidos como complejos o compuestos de coordinación. Werner propuso que un metalde transición no tenía limitada su capacidad de combinación únicamente por su carga, sino que tenía un poder de combinación característico. Es decir existe un número característico de moléculas o iones que pueden combinarse con cada metal llamado número de coordinación. Un número de coordinación muy frecuente es el seis con una disposición octaédrica. Las moléculas o iones que se unencovalentemente al metal se denominan ligandos. Una buena ilustración de todo esto la ofrece la serie de compuestos con el Pt(II), Cl -, amoniaco y K+ . Composición PtCl 2·4NH 3 PtCl 2·3NH 3 PtCl 2·2NH 3 KCl·PtCl 2·NH 3 K 2PtCl 4 PtCl 4(NH 3) 5 PtCl 4(NH 3) 6 PtCl4·2NH 3 Formulación Conductividad y nº de iones [Pt(NH3) 4]2+ 2Cl 260, 3 [PtCl(NH3) 3]2+ Cl 116, 2 [PtCl2(NH 3) 2] ~0, 0 (dos formas) K+ [PtCl 3(NH3)] 107, 2 2K+ [PtCl 4]2267, 3 [Pt(NH3) 5Cl] 3+ + 3Cl404, 4 [Pt(NH3) 6]4+ + 4Cl523, 5 [ Λ = 3,5 (cis); Λ = 7,0 (trans)], 0 iones
Aplicación. Rangos de valores de la conductividad en función del número de iones en disolución acuosa (25°C, 1mM) ΛM (S·cm·mol-1) / nº de iones 118-131 / 2 408-435 / 4 235-273 / 3 ~560 / 5
La conductividad (Λ), medida a 25°C y concentración 10-3 M se mide enS·cm2·mol -1. Esta conductividad muestra valores proporcionales al número de iones que se forman cuando el compuesto se disuelve en agua y se explican por la diferente unión al Pt de iones cloruro o moléculas de amoniaco. En todos los casos se puede observar la preferencia de este metal por el número de coordinación cuatro.
Estereoquímica
Emilio Rodríguez Fernández
110
Química Inorgánica(Ingeniero Químico, Grupo B)
Los complejos muestran una gran variedad de formas geométricas. Con cuatro ligandos son posibles dos formas: tetraédrica y cuadrada-plana. La primera es frecuente para el periodo 4 (primera serie de transición), mientras que la geometría plano-cuadrada es frecuente en los periodos 5 y 6. Así el tetraclorocobaltato(II), [CoCl4]2-, es tetraédrico y el [PtCl4]2- esplano-cuadrado. El número de coordinación cinco es poco frecuente. Estos compuestos pueden adoptar la forma de bipirámide trigonal como en los compuestos de los grupos principales y pirámide cuadrada. La diferencia de energía entre ambas estructuras es muy pequeña y así para el [CuCl5]3- se presentan ambas estructuras dependiendo del catión acompañante. El número de coordinación más frecuente es seis...
Tema 12 Compuestos de coordinación. Tipos de ligandos. Nomenclatura. Geometría, estructuras e isomería.
Química de la coordinación. Introducción
Siempre ha tenido un interés especial los compuestos de los metales de transición para los químicos inorgánicos. Mientras que los compuestos de los grupos principales son de color blanco en general,estos compuestos muestran una gran gama de colores. Incluso hay compuestos con la misma fórmula y diferentes colores. Así el CrCl3·6H 2O puede prepararse en los colores púrpura, verde pálido y verde obscuro. Fue Alfred Werner quien en 1893 estableció el concepto de compuestos de coordinación para los compuestos de los metales de transición. El metal estaba rodeado por otras moléculas o ionesdenominados ligandos. Recibió por su teoría el Premio Nobel de Química en 1913.
Metales de transición
Se consideran de transición aquellos metales que tengan alguno de sus iones con el nivel d incompleto. Esta definición excluye al grupo 12 (Zn, Cd y Hg), ya que tienen d 10 en sus configuraciones. El grupo 3, el Y Sc y La, también se excluyen debido a que estado de oxidación es de 3+ para estoselementos, con una configuración d 0. Estos metales se parecen más a los metales del bloque f y con ellos se estudian normalmente.
Complejos de los metales de transición
Es difícil encontrar a un ion de transición libre, lo más usual es encontrarlo unido covalentemente a otros iones o moléculas, dando agrupamientos conocidos como complejos o compuestos de coordinación. Werner propuso que un metalde transición no tenía limitada su capacidad de combinación únicamente por su carga, sino que tenía un poder de combinación característico. Es decir existe un número característico de moléculas o iones que pueden combinarse con cada metal llamado número de coordinación. Un número de coordinación muy frecuente es el seis con una disposición octaédrica. Las moléculas o iones que se unencovalentemente al metal se denominan ligandos. Una buena ilustración de todo esto la ofrece la serie de compuestos con el Pt(II), Cl -, amoniaco y K+ . Composición PtCl 2·4NH 3 PtCl 2·3NH 3 PtCl 2·2NH 3 KCl·PtCl 2·NH 3 K 2PtCl 4 PtCl 4(NH 3) 5 PtCl 4(NH 3) 6 PtCl4·2NH 3 Formulación Conductividad y nº de iones [Pt(NH3) 4]2+ 2Cl 260, 3 [PtCl(NH3) 3]2+ Cl 116, 2 [PtCl2(NH 3) 2] ~0, 0 (dos formas) K+ [PtCl 3(NH3)] 107, 2 2K+ [PtCl 4]2267, 3 [Pt(NH3) 5Cl] 3+ + 3Cl404, 4 [Pt(NH3) 6]4+ + 4Cl523, 5 [ Λ = 3,5 (cis); Λ = 7,0 (trans)], 0 iones
Aplicación. Rangos de valores de la conductividad en función del número de iones en disolución acuosa (25°C, 1mM) ΛM (S·cm·mol-1) / nº de iones 118-131 / 2 408-435 / 4 235-273 / 3 ~560 / 5
La conductividad (Λ), medida a 25°C y concentración 10-3 M se mide enS·cm2·mol -1. Esta conductividad muestra valores proporcionales al número de iones que se forman cuando el compuesto se disuelve en agua y se explican por la diferente unión al Pt de iones cloruro o moléculas de amoniaco. En todos los casos se puede observar la preferencia de este metal por el número de coordinación cuatro.
Estereoquímica
Emilio Rodríguez Fernández
110
Química Inorgánica(Ingeniero Químico, Grupo B)
Los complejos muestran una gran variedad de formas geométricas. Con cuatro ligandos son posibles dos formas: tetraédrica y cuadrada-plana. La primera es frecuente para el periodo 4 (primera serie de transición), mientras que la geometría plano-cuadrada es frecuente en los periodos 5 y 6. Así el tetraclorocobaltato(II), [CoCl4]2-, es tetraédrico y el [PtCl4]2- esplano-cuadrado. El número de coordinación cinco es poco frecuente. Estos compuestos pueden adoptar la forma de bipirámide trigonal como en los compuestos de los grupos principales y pirámide cuadrada. La diferencia de energía entre ambas estructuras es muy pequeña y así para el [CuCl5]3- se presentan ambas estructuras dependiendo del catión acompañante. El número de coordinación más frecuente es seis...
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