Equilibrios de formación de complejos -...

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  • Equilibrios de formacin de complejos

  • Compuestos de coordinacin

    In centralNmero de coordinacinLigandos: monodentados, polidentados

    (quelatos)

  • Algunos Complejos de Coordinacin

    Formula Molecular Ligando tomo central

    tomo Donador

    Nmero de coordinacin

    [Ag(NH3

    )2

    ]Cl NH3 Ag+ N 2

    (NH4

    )2

    [Zn(CN)4

    ] CN- Zn2+ C 4

    K2

    [Ni(CN)4

    ] CN- Ni2+ C 4

    K2

    [PtCl6

    ] Cl- Pt4+ Cl 6

    [Ni(NH3

    )6

    ](CN) NH3 Ni2+ N 6

  • Ligandos

    polidentados

    oxalato

    etilendiamina

    CoY-

  • Efecto quelato

    La formacin de quelatos

    estabiliza los complejos (efecto entrpico)

  • Formulacin 1

  • Formulacin 2

  • Formulacin 3

  • Formulacin 4

  • Formulacin 5

  • EjemplosSal Catin Anin Nombre

    K4

    [Fe(CN)6

    ] K+ [Fe(CN)6

    ]4- hexacianoferrato(II) de potasio

    [Co(NH3

    )4

    Cl2

    ]Cl [Co(NH3

    )4

    Cl2

    ]+ Cl- cloruro de diclorotetraminocobalto

    (III)

    [Co(NH3

    )5

    Cl]Cl2 [Co(NH3

    )5

    Cl]2+ Cl- cloruro de monocloropentamincobalto

    (III)

    K3

    [Co(NO2

    )6

    ] K+ [Co(NO2

    )6

    ]3-hexanitritocobaltato

    (III) de potasio, conocido como sal de Fischer.

    [Pt(NH3

    )3

    Cl]2

    [PtCl4

    ] [Pt(NH3

    )3

    Cl]+ [PtCl4

    ]2-tetracloroplatinato

    (II) de monoclorotriaminoplatino

    (II), o

    sal rosa de Magnus

    [Pt(NH3

    )4

    ][PtCl4

    ] [Pt(NH3

    )4

    ]2+ [PtCl4

    ]2-tetracloroplatinato

    (II) de tetraaminoplatino

    (II), o sal verde de Magnus

    NH4

    [Cr(NH3

    )2

    (SCN)4

    ] NH4+ [Cr(NH3

    )2

    (SCN)4

    ]-tetratiocianatodiaminocromato

    (III) de amonio, o sal de Reinecke

    [Pt(NH3

    )6

    ]Cl4 [Pt(NH3

    )6

    ]4+ Cl- cloruro de hexaaminoplatino

    (IV

    o cloruro de Drechsel

  • Estabilidad termodinmica

    Constantes sucesivas de formacin Constantes globales de formacin

  • Constantes

  • Estabilidad cintica

    Se refiere a la velocidad con que proceden las transformaciones que llevan al equilibrio.

    Reacciones rpidas

    complejos lbiles

    Reacciones lentas

    complejos inertes

    Ej: [Co(NH3

    )6

    ]3+

    inestable(?), pero inerte

    [Ni(CN-)4

    ]2-

    estable, pero lbil

  • Disociacin

    nnn

    nn KMLLMLKLMLML 1; 111

    11

    2221

    1;

    nnn

    nn KMLLMLKLMLML

    1

    1;KML

    LMKLMML n

    1;MLn

    LMnLMML

    n

    n

    Escalonada

    Total

  • Diagrama log

    C-pL K1

    >> K2

    K1

    =108; K2

    =104

  • Diagrama log

    C-pL K1

    =K2

    K1

    = K2

    =103

  • Diagrama log

    C-pL K1

  • Clculo de concentraciones

    n = 1: Sin reacciones parsitas

    Complejo solo

    Complejo + ligando

    Complejo + metal

    n > 1 (sin reacciones parsitas)

    Complejo con n mximo

    Complejo intermedio

    Mezclas de especies de un mismo sistema

    Diferencia de 1 ligando

    Diferencia de ms de 1 ligando

    n = 1 con reacciones parsitas

    Constantes condicionales

  • Disociacin

    CaY2-

    Ca2+ Y4-+

  • Cu-NH3

    0 1 2 3 4 55

    4

    3

    2

    1

    00

    5

    log L pL( )( )

    log L4M pL( )( )

    log L3M pL( )( )

    log L2M pL( )( )

    log LM pL( )( )

    log M pL( )( )

    50 pL

    Cu(NH 3)4 Cu(NH 3)3 2+ Cu 2+Cu(NH 3)2 2+Cu(NH 3)2+

    NH 3

  • CuC2

    O4

    2x10-2 M

  • Hg(II)-Br-

  • Constantes condicionales

    H +HY3 - H 2Y2 - H 3Y- H 4Y

    reacc iones de p ro tonacin

    H + H +H +

    OH -N iO H + N i(O H )2 HN iO 2-

    h id rox ocomp le jo sOH -OH -

    N iY2 -N i2+

    Y 4-

    Mm

    Ll

    [Ni2+] = [Ni2+] + [NiOH+] + [Ni(OH)2

    ] + [HNiO2]

    [Y]' = [Y4-] + [HY3-] + [H2

    Y2] + [H3

    Y] + [H4

    Y]

  • Clculo de del Ni2+

    222

    2

    2

    2

    2 NiHNiO)OH(NiNiOHNi

    NiNi

    Ni

    HK..NiOH..NiNiOH;

    OH.NiNiOH w

    12

    12

    12

    2

    2

    222

    22

    22222

    H

    K..NiOH..NiOH(Ni;OH.Ni

    OH(Ni w

    3

    3

    322

    2322 333

    H

    K..NiOH..NiHNiO;OH.Ni

    HNiO w

    ..HHHHK

    H

    KHK.

    ..www

    Ni 1810101011 3

    430

    2

    2039

    3

    3

    32

    2

    212

  • Clculo de del Y4-

  • Log -pH

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1414

    13

    12

    11

    10

    9

    8

    7

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    0

    11

    14

    log Y pH( )( )

    log M pH( )( )

    140 pH

    Ni2+ Y4-

  • Log K-pH

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140123456789

    1011121314151617181920

    20

    0

    log k pH( )( )

    140 pH

    log K

  • Aplicaciones

    Anlisis Cualitativo

    Sensibilidad

    Selectividad

    Separaciones

    Disolucin de precipitados

    Estabilizacin de grados de oxidacin

    Anlisis Cuantitativo

    Volumetras

    Productos industriales

    Medicina y Biologa

    Equilibrios de formacin de complejosCompuestos de coordinacinNmero de diapositiva 3Ligandos polidentadosEfecto quelatoFormulacin 1Formulacin 2Formulacin 3Formulacin 4Formulacin 5EjemplosEstabilidad termodinmicaConstantesEstabilidad cinticaDisociacinDiagrama log C-pL K1 >> K2 K1=108; K2=104Diagrama log C-pL K1=K2 K1= K2=103Diagrama log C-pL K1