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Química General e Inorgánica
Clase 36
15 de junio de 2005
Dr. Pablo Evelson
Metales de transición II
Teorías de formación de complejos
•Teoría de enlace de valencia
 El enlace entre el ligando y el ion metálico
es covalente.
•Teoría de campo cristalino
 La unión entre el ligando y el ion metálico
es electrostática (unión iónica).
•Teoría de campo ligando
 El enlace entre el ligando y el ion metálico
es parcialmente iónico. Posee algunas
carterísticas de enlace covalente.
Teoría de enlace de valencia
•Postula que los ligandos ceden sus
electrones a un grupo de orbitales
híbridos d2sp3 o sp3d2 del ion central.
•Justifica las características magnéticas.
•No explica el color.
Teoría de enlace de valencia (II)
Formación de un enlace  a partir de los orbitales
híbridos del metal y el ligando
Fe = [Ar] 4s2 3d6
Complejo de orbital externo
Fe3+ = [Ar] 3d5
4s
3d
Fe3+ = [Ar]     
3d
4s
Hibridizan
4p
4d
[Ar]     
3d
[Ar]     
6 sp3d2
4d
Fe = [Ar] 4s2 3d6
Complejo de orbital interna
Fe3+ = [Ar] 3d6
3d
4s
Fe3+ = [Ar]     
3d
4s
Hibridizan
4p
4d
[Ar]     
3d
[Ar]   
6 d2sp3
4d
[Fe(H2O)6]3+
Complejo fuertemente paramagnético.
6 sp3d2
3d
[Ar]     
4d
xx xx xx xx xx xx
Pares de electrones de los ligandos
[Fe(CN)6]33d
[Ar]   
Complejo débilmente paramagnético.
6 d2sp3
xx xx xx xx xx xx
4d
Teoría de campo cristalino
•Asume que la unión metal-ligando es puramente
iónica.
•Trata a los átomos de ligando y metal como cargas
puntuales no polarizables.
•Propone que cuando se acercan los ligandos éstos
crean un campo cristalino de repulsión sobre el
átomo del metal que produce orbitales d
degenerados.
•La magnitud del campo cristalino determina la
magnitud de las repulsiones electrostáticas.
La presencia del ligando produce una perturbación
en los orbitales d.
Orbitales d
Los orbitales d más afectados serán los dx2-y2 y los dz2.
Orbitales eg o d
Orbitales t2g o d
Energía
eg
o
t2g
Se denomina o a la energía del campo cristalino. Es
la energía asociada a la separación de niveles y es
proporcional a la fuerza del campo cristalino.
Complejos de alto o bajo spin
Para aparear un electrón se requiere
energía de apareamiento (P) para vencer
la repulsión que existe entre los dos
electrones que ocupan el mismo orbital.
P <  Campo fuerte o bajo spin
P >  Campo débil o alto spin
Energía de estabilización del campo cristalino
Energía
eg +3/5
o
t2g -2/5
Se asigna un valor de -2/5 (estabilización) a cada
electrón t2g y una variación de energía de +3/5
(desestabilización) a cada electrón eg. La suma de
las energías de todos los electrones es la EECC.
Color
Los electrones t del complejo pueden ser excitados
a uno de los orbitales e si este absorbe un fotón de
energía igual a . Por lo tanto puede usarse la
longitud de onda absorbida para determinar el
desdoblamiento del campo cristalino por un ligando.
= h=hc

A mayor  deberán absorber radiación de
alta energía y baja longitud de onda.
Color (II)
Luz de
510 nm
Color (III)
Color
observado
Color
absorbido
Serie espectroquímica
Aumenta la fuerza del campo
Propiedades del ligando
•Densidad de carga
A mayor densidad de carga, mayor separación del
campo.
•Disponibilidad de pares libres
Un solo par electrónico distorsiona más que dos
(un solo par se orienta mejor para formar el
enlace).
•Capacidad de formar uniones 
A mayor capacidad para formar uniones , mayor
separación.
Efecto del ligando
Verde
Violeta
Amarillo
Amarillo
Complejos tetraédricos
Número de
electrones d
Configuración
Complejos tetraédricos
Complejos octaédricos
Espin bajo
Espin alto
Teoría del campo ligando
La teoría del campo ligando sugiere que las
interacciones entre el ion central y los
ligandos se efectúan por enlaces parcialmente
covalentes.
Además de las consideraciones realizadas en
la TCC incluye los enlaces metal-ligando
sigma () y pi ().
Esta teoría permite explicar la serie
espectroquímica en función de considerar a
los ligandos con sus orbitales y no como
cargas puntuales.
Teoría del campo ligando (II)
Bibliografía
• Atkins P.W, Jones L. Química . 3ra edición.
Ed Omega. 1999.
 Capítulo 21.
• Chang R. Química. Ed. MacGraw Hill.1998.
 Capítulo 22.
Consultas: [email protected] (Pablo Evelson)