Complejos quimica analitica

Complejos quimica analitica gy lauramdedugarrc: AQKa5pR 03, 2010 7 pagcs ,QWURGXFFLYQ 7HRUtD GH :HUQHCJ (VWUXFWXUD GH ORV FRPSOHMRV )DFWRUHV TXH LQIOKHQ HQ OD HVWDELOLGDG GH ORV FRPSOHMRV (IHFWR 4XHODWR 7DPDxR GRO DQLOOR (IHFWRV HVWpULFRV &RPSOHMRV LQWHUQRV 4XHODWRV 5HDFFLRQHV SRIJ IRUPDFLYQ GH FRPSOHMRV CvWDELOLGDG GH ORV FRPSOHMRV $VSHFWRV FXDQWLWDWLYRV GH OD UHODFLyQ SUHFLSLWDFLYQ GLVROXFLYQ GH SUHFLSLWDGRV SRI] IRUPDFLyQ GH FRPSOHMRV )RUPXODFLRQ IRPHQFODWXUD S»ipe t.

GH ORV FRPSOHMRV LOS ca atractivas sobre los g negativos de molécul formación de combin denominan complejo or7 pos tensas acciones los extremos lugar a la ior MLn que se enomina ión central del complejo y los grupos denominados ligandos, se unen al ión central mediante un enlace covalente coordiando (coordiando dativo).

En el enlace covalente coordinado que se forma en el complejo, el ión metálico es el aceptor de pares de electrones, en tanto que el ligando actúa donando los pares de electrones para establecer el enlace o DFHSWRU GRQDGRU FRPSOHMR Por tanto, la formación de complejos se puede explicar por al teoría ácido-base de Lewis. Así, el ión central es un aceptor de pares de electrones o ácido de Lewis y cada ligando un dador e pares de electrones o base de Lewis. Muchas sustancias biológicas importantes

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son compuestos de coordinación. La hem hemoglobina y la clorofila son ejemplos.

La hemoglobina es una proteína que transporta oxigeno en la sangre. Contiene iones Fe2+ enlazados a grandes anillos porfirina. 7(25,$ Los metales de transición tienen una tendencia particular a formar iones complejos, que a su vez se combinan con otros iones o iones complejos para formar compuestos de coordinación. un compuesto de coordinación es una especie neutra que contiene uno o mas iones complejos. El azul de Prusia, descubierto ccidentalmente a comienzos del siglo dieciocho, fue quizás el primer compuesto de coordinación conocido.

Sin embargo, pasó casi un siglo antes de poder apreciar la singularidad de estos compuestos. En 1798, B. M. Tassaert, obtuvo cristales amarillos de un compuesto de fórmula COC13. 6NH3 a partlr de una mezcla de COC13 y NH3(ac). Lo que pareció inusual fue que los dos compuestos, CoC13 y NH3, son estables, capaces de existir independientemente y aún así se combinan entre ellos para formar otro compuesto estable. Estros compuestos son los denominados compuestos de coordinación. 2 En 1851, se descubrió otro compuesto de coordlnación de CoC13 y NH3, de fórmula COC13. NH3 que formaba cristales morados (Figura 1). Dos compuestos de coordinación. El compuesto de la izquierda es derecha es 1+3 ) 6 . El compuesto de la El misterio de los compuestos de coordinación aumentaba a medida que se estudiaban y descubrían más. Por ejemplo, al tratar el primer compuest ac), formaba tres moles de ARCI(s), como e Por ejemplo, al tratar el primer compuesto con AgN03(ac), formaba tres moles de AgCl(s), como era de esperar, pero el compuesto segundo formaba sólo dos moles de AgCl(s).

La química de coordinación inorgánica fue un campo de investigación punta en la última mitad del siglo XIX y todas las piezas encajaron con el trabajo del químico sueco Alfred Werner (químico suizo que recibió el Premio Nobel de Química en 1913 por su Teoría de los compuestos de la coordinación) quién preparó y caracterizó muchos de ellos. En 1893, a la edad de 26 años, Werner propuso la Teoría que hoy se conoce como teoría de la coordinación de Werner.

Esta teoría explicaba las reacciones de los dos compuestos anteriores con AgN03(ac) considerando que en disolución acuosa estos dos compuestos se Ionizan de la iguiente manera: 3+ Así el compuesto (a) produce tres moles de Cl- por mol del compuesto necesario para precipitar tres moles de AgCl(s) mientras que el compuesto (b) produce solamente dos moles de Cl-. Para proponer este esquema de ionización, Werner se basó en amplios estudios sobre la conductividad eléctrica de los compuestos de coordinación.

El compuesto (a) es mejor conductor que el compuesto (b), ya que produce cuatro iones por fórmula unidad comparados con tres iones que produce el compuesto El compuesto CoC13. 4NH3 es todav(a peor conductor y le corresponde la fórmula compuesto CoC13. NH3 es todavía peor conductor y le corresponde la fórmula 2+ El compuesto COC13. 3NH3 es un electrolito y le corresponde la fórmula Werner postuló que cada metal tiene dos clases de valencia: primaria y secundaria.

La valencia primaria o ionizable corresponde al número de oxidación, es adireccional y sólo puede satisfacerse por iones negativos o por moléculas neutras. La valencia secundaria corresponde al número de coordinación, y están dirigidas en el espacio según una disposición geométrica que minimiza las fuerzas de repulsión de las nubes de electrones. Así, el Ag(NH3)2+ ara indicar que grupos son los que se encuentran unidos al átomo central por valencias secundarias, se encierra el átomo junto con los grupos coordinados dentro de un corchete cuando escribamos su fórmula.

El conjunto encerrado en el corchete se conoce como primera esfera de coordinación o esfera interna. El complejo mantiene su identidad cuando está disuelto aunque a veces se disocia parcialmente en los componentes de su esfera. Como átomo central (aceptor de electrones) actúan todos los cationes, aunque no con el mismo grado. Los mejores aceptores son los que combinan la capacidad para traer electrones con la di ara alojarlos en sus capas electrónicas.

El tamaño pe rea catiónica elevada fuertemente por el núcleo positivo del catión, así como los orbitales externos vacíos o vacantes, que proveen espacio para alojar a los electrones. Por esto, los elementos que con mayor facilidad forman complejos son los iones de los metales de transición. Por el contrario los alcalino y alcalinotérreos, son poco aceptores debido a su gran diámetro, pequeña carga y a no poseer orbitales «G» incompletos, forman pocos complejos.

Los ligandos son las especies que actuan como donadores de pares lectrónicos y pueden ser moléculas o aniones que contengan en su estructura al menos un par de electrones no compartidos. Algunas moléculas que actúan como donadores: H20, NH3, C02, N02. Aniones que actúan como ligandos: CN-, OH-, X-. Los ligandos pueden donar 1, 2, 3, etc pares de electrones y de acuerdo con el número de ellos se clasifican en monodentados y polidentados: bidentados, tridentados, tetradentados, etc.

Un ligando polidentato está unido al átomo central por dos o más puntos de unión, a través de dos o más átomos donadores. Por ejemplo: DMG-Ni 4 OH H3C H3CN Ni NO O N N HO CH3 CH3 En ocasiones se originan complejos polinucleares (contienen más de un átomo central) en los que existen ligandos que unen entre si los átomos centrales constituyendo lo que se denomina ligandos puente, así: presenta dos átomos centrales de Cr y un ligando C03 que actúa de puente entre los dos átomos de Cr.

Finalmente, cabe decir que los compuestos resultantes pueden ser aniónicos, como el tetracloroplatinato [PtC14 cabe decir que los compuestos resultantes pueden ser amónicos, como el tetracloroplatinato [PtC14]2-, catiónicos como ([Cu(NH3)4]2+ llamados iónes complejos, o neutros como el ricarbonilniquel (O) llamándose entonces complejos o compuestos de coordinación. (6758&785$ 126&203/(-26 Se denomina número de coordinación de un átomo central al número de pares de electrones que acepta de los ligandos situados en la primera esfera de coordinación.

Este número de coordinación coincide con la valencia secunadaria de Werner y en el caso de ligandos mondentados con el número de los mismos unidos al átomo central. La direccionalidad de las valencias secundarias que determinará la estructura del complejo viene impuesta por el hecho de que las uniones de los ligandos con el ?tomo central sean uniones covalentes coordinadas.

En efecto, el par de electrones del átomo dador tendrá que situarse en el orbital molecular resultante de la superposición del orbital de procedencia con el orbital atómico vacante correspondiente del átomo central. (0 Q-PHUR GH FRRUGLQDFLYQ QR WOR GHSHQGH GH ORV RUELWDOHV YDFDQWHV GRO iWRPR FHQWUDO VLQR TXH WDPELpQ HV IXQFLyQ GHO WDPDxR GH ORV OLJDQGRV GH PRGR TXH XQ iWRPR FHQWUDO GHILQLGR SXHGH DFWXDU FRQ Piv GH XQ Q-PHUR GH FRRUGLQDFLYQ. 5 HQHUJtD TXH SXHGHQ DFHSWDU FRQ IDFLOLGDG SDUHV GH HOHFWURQHV 2WUR IDA’VRIJ TXH DSWRV SDUD FRQVWLWXLUVH HQ iWRPRV FHQWUDGRV SRU

GLVSRQHU GH RUELWDOHV YDFtRV GH EDMD IDYRUHFH OD IRUPDFLYQ GH FRPSOHMRV GH ORV HOHPHQWRV GH WUDQVLFLyQ HV OD HVSHFLDO Como ya hemos IDYRUHFH OD IRUPDFLyQ GH FRPSOHMRV GH ORV HOHPHQWRV GH WUDQVLFLYQ HV OD HVSHFLDO como ya hemos comentado, ORV PHWDOHV GH WUDQVLFLyQ VRQ HOHPHQWRV HVSHFLDOPHQWH OR TXH SRVLELOLWD XQD liFLO KLEIJLGDFLYQ. En la siguiente tabla se muestran las geometrías idealizadas para los índices de coordinación más comunes. GLVWULEXFLYQ GH ODV HQHUJtDV UHODWLYDV GH ORV RUELWDOHV GH YDOHQFLD GH HVWRV HOHPHQWRV 6 Indice Coordinación 2 L Geometr[a M L Hibridación LINEAL sp Ejemplos [AflNH3)2+] TETRAÉDRICA L L ML sp3