Download Sesion_18b_2015

Décimo octava sesión
Teoría del Orbital Molecular (2)
Enlace covalente coordinado
Moléculas diatómicas
homonucleares
100% Covalente
Moléculas diatómicas
heteronucleares
Polar o iónico
Monóxido de carbono (CO)
2 2s2 2p2
C:
1s
6
2 2s2 2p4
O:
1s
8
(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2
(2p)2 (2px)2 (2py)2
Orden de unión = 3
NO
2 2s2 2p3
N:
1s
7
2
2
4
8O: 1s 2s 2p
(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2
(2p)2 (2px)2 (2py)2 (2px*)1
Orden de unión = 2.5
NO+ y CN• 6C: 1s2 2s2 2p2
• 7N: 1s2 2s2 2p3
• 8O: 1s2 2s2 2p4
NO+ y CN- son especies
isoelectrónicas al CO
HF
HCl
Tarea 43
Calcular el orden de enlace de las
siguientes moléculas:
B2, C2, O2, CO, NO
Tarea 44
¿Cuáles de las siguientes moléculas son
paramagnéticas y cuáles diamagnéticas?
Explicar.
B2, C2, O2, CO, NO
Tarea 45
Compare las energías de enlace de las
siguientes especies químicas:
a) O2, O2-, O2+
b) N2, N2-, N2+
Moléculas poliatómicas
BeH2
H2O
CO2
CH4
Enlace covalente
coordinado
Enlace covalente coordinado
• El enlace covalente coordinado es una forma
de compartir electrones en la que uno de los
átomos que participa en el enlace dona un
par de electrones y el otro los acepta en un
orbital vacío.
H3N:BF3
• Los compuestos resultantes se llaman
aductos: H3NBF3
Formación del H3NBF3
BF3
Ácidos y bases de Lewis
• Las especies químicas que tienen pares de
electrones sin compartir se conocen como
Bases de Lewis.
• Ejemplos de bases de Lewis son:
:NH3, :NO2, H2O
Ácidos y bases de Lewis (2)
• Las especies químicas que tienen orbitales
vacíos para aceptar pares de electrones se
denominan Ácidos de Lewis.
• Los metales de transición son ejemplos de
ácidos de Lewis por tener orbitales vacíos en
su capa de valencia.
Compuestos de coordinación
• Un compuesto de coordinación
(antiguamente se les llamaba complejos) es
un metal rodeado por moléculas o iones
llamados ligantes.
• Los ligantes son bases de Lewis y tienen al
menos un par de electrones sin compartir.
Compuestos de coordinación (2)
• Se llaman compuestos de coordinación
porque los enlaces entre el metal y los
ligantes son enlaces covalentes
coordinados.
• Al metal y los ligantes que lo rodean se les
llama esfera de coordinación.
Compuestos de coordinación (3)
• Cuando se escribe la fórmula química del
compuesto de coordinación, la esfera de
coordinación se pone dentro de paréntesis
cuadrados para distinguirla de otras partes
del compuesto.
Compuestos de coordinación (4)
• Ejemplo:
•
•
•
•
[Cu (NH3)4]SO4
[Cu (NH3)4] es el catión.
SO4 es el anión.
Cuatro ligantes “amino” (neutros)
rodean al Cu.
Así que el estado de oxidación del
cobre es 2: Cu (II).
Átomo donador
• El átomo donador es el que está
directamente ligado al metal central.
• En el caso del :NH3 es el Nitrógeno.
Número de coordinación
• El numero de coordinación es el número de
átomos donadores directamente ligados al
átomo central.
• Así, en el [Cu (NH3)4], el número de
coordinación es cuatro
• y en el [Co (NH3)4Cl2] es seis (4 N y 2 Cl)
Ligantes monodentados
• Donan un solo par de electrones.
• La mayoría de los ligantes monodentados
son neutros o aniónicos.
Algunos ligantes monodentados
neutros
Fórmula
H2O
Nombre como
ligante
Aquo
NH3
Amín
CO
Carbonil
NO
Nitrosil
CH3NH2
Metilamina
C5H5N
Piridina
Algunos ligantes monodentados
aniónicos
Fórmula
F-
Nombre como
ligante
Fluoro
Cl-
Cloro
Br-
Bromo
I-
Iodo
OH-
Hidroxo
CN-
Ciano
Algunos ligantes monodentados
aniónicos (2)
Fórmula
SO42-
Nombre como
ligante
Sulfato
S2O32-
Tiosulfato
NO2-
Nitrito-N-
O-N-O-
Nitrito-O-
SCN-
Tiociano-S-
NCS-
Tiociano-N-
Ligantes bidentados
• Dos posiciones de coordinación.
• Etilendiamina
Ligantes multidentados
• Mas de dos posiciones de coordinación
• EDTA4-. Seis posiciones de coordinación
Algunas reglas de
nomenclatura de los
compuestos de coordinación
Nomenclatura (1)
1.
Cuando se nombran sales, primero se da el
nombre del anión y luego el del catión.
[Cu (NH3)4]SO4
Sulfato de …
tetramín cobre(II)
Nomenclatura (2)
2.
Los ligantes se nombran antes que el
metal.
[Cu (NH3)4]2+
Ión tetramin cobre(II)
Nomenclatura (3)
3.
Los ligantes se listan en orden alfabético,
los prefijos no se toman en cuenta para
determinar este orden.
[Co (NH3)4 Cl2] Cl
Cloruro de tetramindicloro cobalto(III)
Nomenclatura (4)
4.
Si el compuesto no es iónico, su nombre
se escribe con una sola palabra.
Co (NH3)3(NO2)3]
Triamintrinitrocobalto(III)
Nomenclatura (5)
5.
Los ligantes neutros reciben nombres que
concuerdan con los de las moléculas
respectivas.
Aquo: H2O
Amín: NH3
Etilendiamin: NH2CH2CH2NH2
Nomenclatura (6)
6.
Los ligantes negativos se hacen terminar
en la letra “o”.
Fluoro: FCiano: CN-
Nomenclatura (7)
7.
Los ligantes positivos (que son muy poco
comunes) se hacen terminar en las letras
“io”.
Hidrazonio: NH2NH3+
Nomenclatura (8)
8.
Se usan los prefijos di-, tri-, tetra-, etc.,
antes de los nombres de los ligantes
simples tales como bromo, nitro y amín.
[PtCl(NO2)2(NH3)3](SO4)2
Sulfato de triamínclorodinitro platino(IV)
Nomenclatura (9)
9.
Los prefijos bis-, tris-, tetraquis-,
pentaquis-, hexaquis-, etc., se usan antes
de nombres que ya llevan otros prefijos
como etilendiamina y trialquilfosfina.
[CoCl2(en)2]SO4
Sulfato de diclorobis(etilendiamina) cobalto(III)
Nomenclatura (10)
10. Los nombres de los compuestos de
coordinación aniónicos terminan en “ato”
y en “ico” si se les nombra como ácidos.
Ca2[Fe(CN)6]
Hexacianoferrato(II) de calcio
H4[Fe(CN)6]
Ácido hexacianoférrico
Nomenclatura (11)
11. El estado de oxidación del átomo central
se designa con un número romano entre
paréntesis que sigue al final del nombre
del compuesto sin dejar espacio. Para
estados de oxidación negativos se coloca
el signo – delante del número romano y se
usa 0 para indicar el estado de oxidación
cero.
Nomenclatura (12)
NaCo(CO)4]
Tetracarbonilcobaltato(-I) de sodio
K4Ni(CN)4]
Tetracianoniquelato (0) de potasio
Nomenclatura (13)
12. Cuando sea necesario, se puede designar
el átomo de enlace de un ligante colocando
el símbolo del elemento que está
directamente unido, después del nombre
del grupo (en letras cursivas), separada
por un guión.
Nomenclatura (14)
(NH4)3[Cr(NCS)6]
Hexatiocianato-N-cromato(III) de amonio
(NH4)2[Pt(SCN)6]
Hexatiocianato-S-platinato(IV) de amonio.
Nomenclatura (15)
13. A los isómeros geométricos se les da
nombre utilizando los términos cis que
designa posiciones adyacentes y trans
posiciones opuestas.
Ión cis-tetraamínbromonitro rodio(III)
Nomenclatura (17)
14. Para los isómeros ópticos se utilizan las
convenciones de dextrógiro y levógiro:
(+)K3[Ir(C2O4)3]
(+)Trisoxalatoiridato(III) de potasio
(-)[Cr(en)3]Cl3
Cloruro de (-)tris(etilendiamina)cromo(III)
Isomería de compuestos
de coordinación
Isomería conformacional
• Dos substancias con la misma fórmula, pero
diferente esteroquímica.
Isomería conformacional (2)
• ML4
• Cuadrada - tetraédrica
L
L
L
M
L
M
L
L
L
L
Isomería conformacional (3)
L
L
L
L M
L
L
L
M
L
L
L
• ML5
• Bipirámide triangular – pirámide cuadrada
Isomería conformacional (4)
L
L
L
L
L
M
L
L
M L
L
L
• ML6
• Octaedro – prisma triangular
L
L
Isomería Geométrica
• Cis – trans
• MX2Y2
• Cuadrada (no se da en tetraédrica).
Cis
Trans
Isomería Geométrica (2)
Trans
Y
Y
X
X M
X
Y M
X
Y
• MX3Y2
• Bipirámide triangular
X
X
Cis
Isomería Geométrica (3)
X
X
Trans
X
M
Y
Y
X
• MX3Y2
• Pirámide cuadrangular
X M
Y
X
Y
Cis
Isomería Geométrica (4)
Y
Fac
•
•
•
•
M Y
X
X
X
Y
Y
X
M
X
X
Y
Mer
Y
MX3Y3
Octaedro
Fac – Mer
Facial por estar los tres ligantes en la misma
cara del octaedro.
Isomería Geométrica (5)
Y
Trans
Y
X
X
M
X
Y
• MX4Y2
• Octaedro
X
X
X
M
X
X
Y
Cis
Isomería Geométrica (6)
Isomería Geométrica (7)
Isomería Geométrica (8)
Y
Trans X
M
X
Y
• MX4Y2
• Octaedro
Y
X
X
M X
X
X
X
Y
Cis
Isomería Geométrica (9)
Isomería Geométrica (10)
Isomería Geométrica (11)