VelocidaDes De Reaccion Inorganica

VELOCIDADES Y MECANISMOS DE LAS REACCIONES DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACIÓN
TIPOS DE REACCIONES:
SUSTITUCIÓN
DISOCIACIÓN ADICIÓN

OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

O DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES LIGANDOS COORDINADOS

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN
[PtCl4]2- + 4NH3 [Pt(NH3)4]
2+

+ 4Cl-

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN
[PtCl4]2- + NH3  [Pt(NH3)Cl3]- + ClK1= [Pt(NH3)Cl3]- + NH3  [Pt(NH3)2Cl2]+ Cl[{Pt(NH3)Cl3}-] [Cl-] [{PtCl4}2-] [NH3]

K2 =

[{Pt(NH3)2Cl2}] [Cl-]
[{Pt(NH3)Cl3}-] [NH3]

[Pt(NH3)2Cl2] + NH3  [Pt(NH3)3Cl]+ + ClK3= [Pt(NH3)3Cl]+ + NH3  [Pt(NH3)4]2+ + ClK4= [{Pt(NH3)4}2+] [Cl-] [{Pt(NH3)3Cl}+] [Cl-] [{Pt(NH3)2Cl2}] [NH3]

[PtCl4]2- +4NH3 [Pt(NH3)4]

2+

+ 4Cl-

[{Pt(NH3)3Cl}+] [NH3]

 = k1k2k3k4= [{Pt(NH3)4}2+] [Cl-]4 [{PtCl4}2-] [NH3]4

REACCIONESDE SUSTITUCIÓN
REACCIÓN DE INTERCAMBIO DE AGUA

[M(H2O)6] n+

+ H2O17 

[M(H2O)5(H2O17)]n+ + H2O

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN
REACCIÓN DE ACUACIÓN

[Co(NH3)5(NO3)]2++ H2O  [Co(NH3)5(H2O)]3+ +NO3-

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN
REACCIÓN DE ANACIÓN
[Co(NH3)5(H2O)]3++ Cl-  [Co(NH3)5Cl]
2++

H2O

MECANISMO DE LAS REACCIONES DE SUSTITUCIÓN
ML5X + Y
MECANISMO DISOCIATIVO:
L
L LL M X L L



ML5Y + X


L M L

L L

+X

1)ML5X

lenta K1


ML5 + X Bipirámide de base triangular
L

pirámide base cuadrada

L
L

L

L L M L L L+

Y

L

L M Y L

L

L M Y L



L

M L L

L

+Y



L

rápida K2 2)ML5 + Y  ML5Y V= K1[ML5X]

Mecanismo asociativo


ML5X + Y
L L L M X L L

lenta k1  ML5XY
X Y L L L

L L L L X Y L

L L M

M



ML5XY
X L L M L Y L L

rápida k2 
L L

ML5Y + X
L M Y L L



+X

V= K1[ML5X][Y]

REGLA DE TAUBE


GRADO DE INACTIVIDAD QUÍMICA

COMPLEJOS LABILES 1. Si el complejo tiene electrones en los orbítales eg* los enlaces son débiles y pueden reemplazarse fácilmente.
2. Con menos de tres electrones en los orbítales d d0, d1,d2,(d4,d5,d6 alto espín) d7(alto o bajo espín), d9 COMPLEJOS INERTES d3,(d4,d5,d6 bajo espín) d8

Compuestos lábiles e inertes


El complejo [Co(NH3)6]3+ inerte e inestable

[Co(NH3)6]3+ + 6H3O+ ↔

[Co(H2O)6]3+ +6NH4+

kequilibrio=1030 Inestable (termodinámicamente) Reacción tarda varios días Inerte (cinéticamente) Complejos inertes: Complejos lábiles: kvelocidad baja kvelocidad alta

Ecuación de ArrheniusK=Ae-Ea/RT = Constante de velocidad
 Complejos inertes:  Complejos lábiles:
t t 1/2

>1minuto K baja
1minuto K alta

E E

a a

alta baja

1/2<

Reacciones de sustitución mecanismo disociativo la velocidad depende de la fuerza del enlace M-L la cual de depende de:
  

Tamaño del ión Carga del ión Densidad de carga (z/r)

Estabilidad termodinámica
 



Energía de enlaceLa constante de estabilidad, constantes de equilibrio, constantes de formación, Energía libre de Gibbs. Potenciales redox

Estabilidad Cinética
•La rapidez y los mecanismos de las reacciones químicas

•Formación de complejos intermediarios
•Energías de Activación

•La constante de velocidad

Estabilidad Cinética y termodinámica
Complejo
tiempo de reacción TermodinámicamenteCinéticamente

[Ni(CN)4]2[Mn(CN)6]2[Cr(CN)6]2-

30s 1h 24h

Estable Estable Estable

lábil inerte inerte

[Ni(CN)4]2- + 414CN-  [Ni(14CN)4]2- + 4CN-

CONSTANTES DE VELOCIDAD CARACTERISTICA DE REACCIONES DE INTERCAMBIO DE AGUA

CONSTANTES DE VELOCIDAD PARA EL COMPLEJO [Ni(H2O)6]2+

CONSTANTES DE VELOCIDAD PARA LA ACUACIÓN Y CONSTANTES DE EQUILIBRIO PARA LA ANACIÓN DE COMPLEJOSPENTAMINO(LIGANDO)COBALTO (III)
K ACUACIÓN: [Co(NH3)5L] 2+ + H2O → Ka ANACIÓN: [Co(NH3)5(H2O)] 2+ + L ↔ [Co(NH3)5(H2O)] 2+ L [Co(NH3)5L] 2+ H2O

REPRESENTACIÓN DE LA Ka Vs. Log K PARA DIFERENTES CATIONES COMPLEJOS DEL TIPO PENTAMINO(LIGANDO)COBALTO(III)

CONSTANTES DE VELOCIDAD PARA LA ACUACIÓN DE IONES COMPLEJOS TRANS-BIS(ETILENODIAMINASUSTITUIDA)DICLOROCOBALTO(III)

MECANISMO DE LA REACCIÓN DE...