EQUILIBRIO DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS

INTRODUCCIÓN

Complejos: combinaciones de orden superior Mln debidas a la intensa acción de los iones metálicos (ion Central) que son cationes sobre los grupos negativos o sobre los extremos negativos de moléculas neutras polares (ligandos)

M (aceptor) + L (donador) = MLn (complejo)Acido de Lewis Base de Lewis

Es la neutralización de Lewis: formación de un enlace covalente coordinado

TEORIA DE WERNER

VALENCIA PRIMARIA: número de oxidación, adireccional.

VALENCIA SECUNDARIA: número de coordinación, disposición geométrica que minimiza las fuerzas de repulsión de las nubes de electrones.

Atomo central (aceptor de electrones): todos los cationes, aunque no con el mismo grado. Los mejores aceptores son los que combinan la capacidad para atraer electrones con la disponibilidad para alojarlos en sus capas electrónicas.

Tamaño pequeño

Orbitales externos vacíos o vacantes

Carga cationica elevada

METALES DE TRANSICIÓN

METALES DE TRANSICIÓN

• Disponen de orbitales vacíos de baja energía que pueden aceptar con facilidad pares de electrones.

• Especial distribución de las energías relativas de los orbitales de valencia, lo que posibilita una fácil hibridación.

LIGANDOS Donadores de pares electrónicos no compartidos.

MOLÉCULAS NEUTRASH2O, NH3, CO,….

ANIONESCN-, OH-, X-

COMPUESTO NOMBRE NOMBRE COMO LIGANDO

NH3 Amoniaco Ammín

H2O Agua Acua

CO Monóxido de carbono

Carbonil

PH3 Fosfina Fosfin

NO Oxido nítrico Nitrosil

Cl- Cloruro Cloro

F- Floruro Fluora

CN- Cianuro Ciano

OH- Hidróxido Hidrozoo

Monodentados: donan un par de electrones, NH3

[3HN-Ag-NH3]+

Primera esfera de coordinación o esfera interna

Polidentados: dos o más puntos de unión al átomo central, lo que origina estructuras cíclicas.

Ligandos Puente: unen átomos centrales.

COMPUESTOS RESULTANTES

IONES COMPLEJOS

COMPUESTOS DE COORDINACIÓN (neutros)

Aniónicos: tetracloroplatinato [PtCl4]-2

Catiónicos: tetraamincuprato [Cu(NH3)4]+2

tetracarbonilniquel [Ni(CO)4]

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ESTABILIDAD DE LOS COMPLEJOS

Átomo CentralCarga del catiónTamañoMás orbitales vacíos

• EFECTO QUELATO

La estabilidad de un complejo aumenta en general, si se sustituyen n ligandos monodentados por un ligando n-dentado.

+ ESTABLE

Dietilendiaminacobre(II)

• EFECTOS ESTERICOS

Si los ligandos son de gran volumen, el impedimento estérico evita que entre el número apropiado de ligandos.

1,10-fenantrolina

2,9-dimetil-1,10-fenantrolina

REACCIONES POR FORMACIÓN DE COMPLEJOS

Reacciones de formación sucesivas de los complejos, regidas por las constantes sucesivas, Ki.

M + L ML

ML + L ML2

ML2 + L ML3

MLn-2 + L MLn-1

MLn-1 + L MLn

…. ….. …….

Proceso global de formación del complejo de máxima coordinación en L:

M + nL MLn

“un complejo es tanto más estable cuanto mayor sea su constante de formación o menor sea su constante de inestabilidad”

A efectos prácticos, en muchas ocasiones en las que se trabaja en presencia de exceso de ligando, puede operarse con estas constantes globales, ya que la presencia de especies intermedias es irrelevante frente a la del complejo de máxima coordinación

Precipitado AgCl (s)

DisoluciónSaturada en

Ag+ y Cl-

DisoluciónAg(NH3)2 (AC) y Cl- (AC)

ASPECTOS CUANTITATIVOS DE LA RELACIIÓN PRECIPITACIÓN-DISOLUCIÓN DE PRECIPITADOS POR FORMACIÓN DE COMPLEJOS

La adición de NH3 aumenta drásticamente la solubilidad del AgCl por formación del complejo Ag(NH3)+2

Equilibrio de precipitación (dos fases)AgCl(s) Ag+ (ac) + Cl- (ac)

Equilibrio de formación del complejo (una sola fase) Ag+ (ac) + 2 NH3 (ac) Ag(NH3)2

+ (ac)