Presentacin de PowerPoint

IntegrantesBarrera Miranda Silvana Hoyo Estudillo Sabrina Lizet Ortega Reyes Martha Patricia

Universidad Nacional Autnoma de MxicoFacultad de Estudios Superiores Cuautitln - UNAM - FESCQumica2015-1

Qumica de coordinacinEquipo 5Seminario inicial No. 6Efecto Quelato y Macrocclico

Profesoras QFB Gabriela Ponce Anguiano QI Anglica Mara Lira Reyes

Objetivos Observar la estabilidad termodinmica de los complejos con ligantes macro cclicos y compararla con sus correspondientes complejos con ligantes monodentados y poli dentados lineales.

Deducir los principales factores que influyen en la formacin de complejos.

Introduccin Un complejo es una molcula formada por un ion o tomo central rodeado por un conjunto de ligantes, donde el ligante o ligando es cualquier tomo o molcula capaz de actuar como donante en uno o ms enlaces coordinados y puede existir independientemente.

El efecto quelato es la capacidad de los ligandos multidentados de formar complejos metlicos ms estables que los que pueden formar ligandos monodentados similares a los primeros, dndose un efecto entrpico favorable a dicha formacin.

Los complejos tiene bastantes aplicaciones, pero los ms usuales son los quelatos: Estos tiene una gran variedad de aplicaciones, las cuales sirven para separacin de iones metlicos en soluciones, o para determinacin de los mismos en muestras. Estas dos aplicaciones se extrapolan a la medicina, a los bioprocesos, a las ingenieras ambiental, qumica, de alimentos y otras ms, para el desarrollo de cada una de las mismas. Se muestra entonces su gran utilidad de estos por lo cual es importante tener una concepcin bsica de ellos para lo que se realiza este trabajo, mostrndose las ms interesantes aplicaciones.

Definir qu es un ligante monodentado y un ligante polidentado.

Ligantes monodentados: Son los que donan slo un par electrnico en un compuesto de coordinacin.

Ligantes polidentados: Son ligantes que tienen dos o ms tomos donadores de electrones que forman parte de la molcula.

Un ligante macrocclico. Qu es?

Ligantes Macrocclicos Los ligantes macrocclicos (polidentados) son compuestos orgnicos cclicos de nueve o ms tomos en el ciclo y con tres o ms sitios donadores.La preferencia por los ligantes macrocclicos sobre ligantes monodentados o bidentados, se debe a la gran estabilidad en sus complejos, adems de las propiedades fsicas extremas que son resultado de un campo ligante fuerte.

5 Investigar cuantos tipos de ligantes macrocclicos existen actualmente

1) Poliaza; Compuestos orgnicos cclicos cuyos tomos donadores son tomos de nitrgeno conocidos como macrociclos poliaza. Estos compuestos presentan gran afinidad por los iones metlicos de transicin y algunos iones metlicos pesados, pero la tendencia a formar complejos con iones alcalinos y alcalinotrreos es muy baja. Los macrociclos poliaza son ligantes muy verstiles que forman complejos bien definidos con una amplia gama de iones metlicos.

2) Los ligantes macrocclicos con oxgenos donadores, los cuales tiende a acomplejar bien con iones metlicos alcalinos y alcalinotrreos y con los iones que se ubican despus de los metales de transicin.

3) Los ligantes macrocclicos que contienen P, S y/o As como tomos donares, presentan la misma caracterstica de formar complejos con iones metlicos de transicin y algunos iones metlicos pesados, como los poliaza.

Qu es el efecto quelato? Qu se conoce como efecto macrocclico?

Efecto Quelato La formacin de quelatos genera compuestos de mayor estabilidad en comparacin con sus anlogos que no formen quelatos, este efecto de incremento de estabilidad se llama "Efecto Quelato", por ejemplo: el compuesto [Fe(NH3)6]3+ es menos estable que el compuesto [Fe(en)3]3+, ambos compuestos tienen nmero de coordinacin seis, tienen tomos donadores por nitrgeno y ambos tienen geometra octadrica, la diferencia es que el complejo con etilendiamina forma quelato.

Qu es el efecto quelato? Qu se conoce como efecto macrocclico?

El requisito ms evidente es que los anillos que se formen no debe de estar muy tensionados, un anillo con muy pocos miembros producir una gran tensin y por lo tanto una ruptura muy fcil. Por el contrario, un anillo de muchos miembros, tambin produce tensin en el anillo, adems de que disminuye la probabilidad de la unin del segundo grupo donador del par electrnico durante el proceso de formacin del anillo dando como resultado una menor estabilidad.

El efecto macrocclico Este trmino se refiere a una estabilidad adicional, cintica y termodinmica que se presenta en los complejos de los ligandos cclicos respecto a otros complejos con ligandos de cadena abierta. Tambin se puede hablar de un efecto macrocclico cintico ya que normalmente las reacciones de complejos y disociacin son ms lentas en compuestos macrocclicos que en ligandos anlogos de cadena abierta.

Aplicaciones industriales o farmacuticas basadas en la estabilidad de los complejos macrocclicos y quelatos .

Terapia con quelatos y talasemia En medicina se utilizan los agentes quelantes para tratar pacientes por intoxicacin de metales, ya que estos en proporciones altas para el cuerpo no son fcilmente eliminables, sin embargo en el momento que se forma un complejo quelante con el metal, se puede expulsar este complejo por la orina. La talasemia es una enfermedad es una enfermedad gentica en la cual el hierro se empieza a acumular en la sangre.

La eficacia de los quelantes en el tratamiento del envenenamiento por metales pesados depende de varios factores, entre los que se incluyen:

La afinidad relativa del quelante por el metal pesado.

La distribucin del quelante en el organismo, comparada con la distribucin del metal. La capacidad del quelante para movilizar al exterior al metal tras la quelacin.

En el envenenamiento por plomo se utiliza CaNa2EDTA o la D-penicilamina.

En tratamiento de la sobreexposicin ocupacional a sustancias radioactivas como plutonio, torio, uranio y radioitrio se utiliza el cido dietilentriaminopentaactico (DTPA).

En envenenamiento por mercurio se emplea dimercaprol (BAL) en casos de exposicin grave o en pacientes sintomticos o D-penicilamina en casos de exposicin leve o en pacientes que no presentan sntomas. As mismo puede utilizarse un derivado de la penicilamina: la N-acetil-D-penicilamina (NAP) se ha usado con xito en pacientes que requieren tratamiento contra la intoxicacin por mercurio.Sus usos farmacuticos pueden ser los siguientes:

En envenenamiento debido a arsnico es de utilidad el dimercaprol y la continuacin de la terapia se sigue con penicilamina. As mismo, en caso sintomatologa recurrente puede emplearse un derivado del dimercaprol, el succimer del cido 2,3 dimercaptosuccnico.

En la intoxicacin por cadmio se administra EDTA en su forma de edetato de calcio disdico. No se utiliza el dimercaprol debido a que se ha observado que incrementa la nefrotoxicidad

Eliminacin del plomo en los suelos

Cuando el suelo tiene un alto contenido de plomo (contaminacin por plomo), se suele cultivar ciertas plantas que eliminan este metal del suelo. Unos biotecnlogos descubrieron que la planta mostaza india remueve 4 g de plomo por kilogramo de planta seca y las plantas guisantes pueden remover hasta 10 g. Pero para que esta remocin del metal se d por parte de las plantas, se debe aplicar EDTA en el suelo para que este metal sea ms soluble y pueda ser tomado por las races de las plantas. La lluvia ha sido un problema de esta aplicacin debido a que esta dispersa el EDTA por el suelo.Quelacin de hierro en bebidas alcohlicas Fe (III) est presente en las bebidas alcohlicas, como vino y cerveza, y es bien sabido que este in metlico puede afectar a la fermentacin de la cerveza, su estabilidad y la calidad. Los complejos de 2-acetil-1 ,3- ciclohexanodiona con Fe (III) en solucin acuosa, ayudan a evitar estos inconvenientes en las bebidas alcohlicas .

Definir la constante de estabilidad de un complejo, explicar que es una constante parcial y una contante global ?En medio acuoso los cationes de los metales de transicin se encuentran solvatados formando autnticos acuocomplejos. Las reacciones por formacin de complejos en medio acuoso pueden considerarse reducidas las mayora de la veces a un simple desplazamiento de los ligandos acuo por otros ligandos para los que el tomo central presenta mayor afinidad. Este proceso de sustitucin tiene lugar por etapas , de modo que en cualquier momento debemos considerar la coexistencia de las especies limites e intermedias siendo la proporcin relativa de esta funcin de la concentracin del agente complejante (ligando que ha de sustituir al agua).

Explicar brevemente la relacin entre la constante de estabilidad de un complejo () con H Y SLa estabilidad de los compuestos de coordinacin aumenta cuando tienen anillos quelato.La estabilidad termodinmica de un complejo se puede indicar mediante una constante de equilibrio que relacione su concentracin con la concentracin de las otras especies cuando el sistema ha alcanzado el equilibrio.

Existen relaciones termodinmicas entre la constante de un sistema en equilibrio y la energa libre del sistema, as como entre esta magnitud y las variaciones de entalpa y entropa del sistema en el proceso dado:Go = - RT ln Keq y Go = Ho T SoEl principal efecto entlpico es el relacionado con la energa de los enlaces que se rompen y los que se forman entre el metal y el ligando.

Los efectos entrpicos son debidos a que la combinacin del metal con los ligandos lleva a cambios en el movimiento y libertad de las especies en disolucin.CAMBIOS ENTLPICOSCAMBIOS ENTRPICOS Atraccin entre cargas de M y el L (favorece) Formacin de enlaces entre M y L (favorece) De solvatacin de M y L (perjudica) Solvatacin del complejo (favorece) Repulsiones de cargas de M y L y entre L y L (*) (perjudica) Factores estricos en el complejo (perjudica)(*) El efecto es menor si L es polidentadoSe producen cuando cambia el movimiento y libertad de las especies en disolucin: Paso de ligandos libres a coordinados (desfavorece) De solvatacin de L y M (favorece) Formacin de quelatos (nmero y tamao de los anillos) (favorece)

Posibles estructuras de los complejos formados en cada tubo

[Cu(C10H12NNa4O8)]

[Cu(CH3C(NOH)C(NOH)CH3)]

19K2[Cu(C2O4)2NH2OH]

[Cu(NH2)4(OH)2]

[Cu((C6H5)3P)6]

[Cu(en)3]K2[Cu(C2O4)2]

[Cu acaac C2O4]

K2[Cu(C2O4)2NH2OH]

Material Reactivos1 gradilla 22 tubos de ensaye de 5ml1 pipeta graduada de 10 ml 1 piseta con agua destilada

Sulfato de cobre (II) 0.05 M9 Frascos con tapn gotero conteniendo Frasco 1: NH4OH concentrado Frasco 2: etilendiamina al 5% Frasco 3: oxalato de potasio 1 M Frasco 4: glicina 1M Frasco 5: Acetil acetona Frasco 6: EDTA sdico 0.1 MFrasco 7: NaOHFrasco 8: dimetil glioxima al 2%Frasco 9: 18-corona-6 al 5%Frasco 10: ciclam al 5%

Propiedades toxicolgicas

Procedimiento experimental

PARTE 1Comprobacin del efecto quelato PARTE 2 Orden de estabilidad dependiendo de los tomos donadoresPARTE 3 Orden de estabilidad dependiendo de los anillos

PARTE 4

Estabilidad en funcin del nmero de anillos formadosBibliografa http://quimiart.files.wordpress.com/2012/02/formacic3b3n-de-complejos.pdfhttp://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/21900/Capitulo2.pdfhttp://depa.fquim.unam.mx/QI/ncoord/quelato.htm