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compuestos de coordinación
Generalidades de los Metales de Transición
1. Excepto el mercurio, son sólidos a temperatura ambiente
2. Excepto cobre y oro son plateados azulados en condiciones normales
3. Muestran diferentes estados de oxidación
4. Solubles en ácidos minerales excepto metales nobles
5. En al menos uno de sus compuestos muestra un orbital d incompleto
6. A menudo son buenos catalizadores
7. Forman complejos
8. Generalmente coloreados
9. A menudo son paramagnéticos
10. Se encuentran en la naturaleza principalmente como óxidos o
sulfuros
Estados de Oxidación
E. Ox.
<+2
Solo Cu+; Ag+ y Au+ , el resto solo en Compuestos
Organometálicos
+2
Iónicos, MO básicos (tipo NaCl)
V2+,Cr2+,Fe2+ se oxidan por aire a pH<7
MF3, M2O3 iónicos , MX3 gran carácter covalente
M(H2O)63+ [M(H2O)5 (OH)]2+ + H+
M(H2O)63+ + OH-  óxidos hidratados
M(H2O)63+ + Cl-  [M(H2O)5 Cl]2+
Muchos complejos
MX3 ácidos de Lewis
+4 o
Principalmente Ti (IV) en TiO2 o TiCl4
mayor VO2+ (vanadilo) En el resto solo F- y oxoaniones
+5 en V, Cr, Mn, Fe CrF5 KMnO4 K2FeO4
+3
Estados de Oxidación
Propiedades Periódicas
Abundancia relativa
Compuestos de coordinación
EFECTO QUELATO
[Cu(OH2)6]2+ + en
[Cu(OH2)4(en)]2+ + 2 H2O
DSo=+23 JK-1mol-1
[Cu(OH2)6]2+ + 2NH3
[Cu(OH2)4(NH3)2]2+ + 2 H2O
DSo=-8.4 JK-1mol-1
La formación de quelatos estabiliza los complejos.
Especialmente favorables los ciclos de 5 y 6 eslabones.
Algunos ligandos
CH186 Homepage/Dr. Crawford's Homepage/Southeast
Chemistry/Southeast's Homepage
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Isómeros
Isómeros
estructurales
1.de
ionización
2.de
coordinación
Estereoisómeros
3.de
hidrato
4.de
enlace
5.geométricos
6.Ópticos
Ejemplos de isómeros estructurales
1. de ionización
[PtBr(NH3)3]NO2
da aniones NO2- en solución
[Pt(NH3)3(NO2)]Br
da aniones Br- en solución
2. de coordinación
[Co(NH3)6] [Cr(C2O4)3] y
[Co(C2O4)3] [Cr(NH3)6]
3. de hidrato
[CrCl2(H2O)4]Cl.2H2O verde claro
[CrCl(H2O)5]Cl2.H2O verde grís
[Cr(H2O)6]Cl3 violeta
4. de enlace
[Co(NH3)5(ONO)]Cl
también [Co(NH3)5(NO2 -O)]Cl
[Co(NH3)5(NO2)]Cl
también [Co(NH3)5(NO2 -N)]Cl
nitrito unido por O
nitro unido por N
Estéreoisómeros
Isómeros geométricos cis-trans (5)
http://wwwchem.uwimona.edu.jm:1104/courses/IC10Kiso.html
cis-[CoCl2(NH3)4]+
trans-[CoCl2(NH3)4]+
fac-[CoCl3(NH3)3]
mer-[CoCl3(NH3)3]
Estereoisómeros:
Isómeros ópticos
[Co(en)3]3+
(en = etilendiamina)
Efecto del campo cristalino de los ligandos
sobre la energía de los orbitales d
COLORES DE LOS COMPLEJOS METÁLICOS
Si
adsorbe
aquí
Se ve
así
El valor de 10Dq
1. ligando
2. posición en la TP del metal
3. estado de oxidación del metal
Efecto del ligando
(serie espectroquímica)
I- < Br- < SCN- ~Cl- < F- < OH- ~ ONO- <
C2O42- < H2O
< NCS- < EDTA4- < NH3 ~ pyr ~ en < bipy <
phen < CN- ~ CO
Efecto de la posición en la TP del
metal
Efecto del E. Oxidación del metal
[Fe(H2O)6]2+
[Fe(H2O)6]3+
10 Dq = 9 400 cm-1
10 Dq = 13 700 cm-1
[Co(H2O)6]2+
[Co(H2O)6]3+
10 Dq = 9 300 cm-1
10 Dq = 18 200 cm-1
¿Cómo afecta el valor del 10 Dq?
Energía de estabilización por
campo cristalino
d4
+3/5Do
d4
-2/5Do
+3/5Do
-2/5Do
E= 3*(-2/5Do)+1*(3/5Do) = -3/5Do
E= 4*(-2/5Do) = -8/5Do (+ P)
CAMPO DÉBIL
CAMPO INTENSO
CONFIGURACIÓN DE ALTO SPIN
CONFIGURACIÓN DE BAJO SPIN
Campo Tetraédrico
Complejos Planos
Otras geometrías
EFECTO JAHN-TELLER
Ej.: complejo d9
OH2
OH2
H 2O
H 2O
2+
OH2
2+ OH
2
Cu
Cu
H 2O
H 2O
dx
dz22-y2
dz
dx22 -y2
OH2
OH2
OH2
Oh
OH2
D4h
UN SISTEMA DEGENERADO NO LINEAL, ES INESTABLE
Y SE ESTABILIZA
MEDIANTE
4
7 UNA DISTORSIÓN9QUE HACE
DESCENDER LA SIMETRÍA Y HACE DESAPARECER LA
DEGENERACIÓN
d AS
d BS
d (AS)
¿Orbitales
Moleculares?
Enlaces de tipo p
Ligandos p donantes
Ligandos p aceptores
Espectros electrónicos