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Equilibrios de formación de complejos

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Compuestos de coordinación

Ión centralNúmero de coordinaciónLigandos: monodentados, polidentados

(quelatos)

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Algunos Complejos de Coordinación

Formula Molecular Ligando Átomo

centralÁtomo

DonadorNúmero de coordinación

[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

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Ligandos

polidentados

oxalato

etilendiamina

CoY-

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Efecto quelato

La formación de quelatos

estabiliza los complejos (efecto entrópico)

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Formulación 1

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Formulación 2

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Formulación 3

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Formulación 4

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Formulación 5

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EjemplosSal Catión Anión 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

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Estabilidad termodinámica

Constantes sucesivas de formación Constantes globales de formación

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Constantes

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Estabilidad cinética

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

Reacciones rápidas

complejos lábiles

Reacciones lentas

complejos inertes–

Ej: [Co(NH3

)6

]3+

inestable(?), pero inerte

[Ni(CN-)4

]2-

estable, pero lábil

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Disociación

nnn

nn KMLLMLKLMLML 1; 1

11

11

2221

1;

nnn

nn KMLLMLKLMLML

1

1;KML

LMKLMML n

1´;

MLnLM

nLMMLn

n

Escalonada

Total

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Diagrama log

C-pL K1

>> K2

K1

=108; K2

=104

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Diagrama log

C-pL K1

=K2

K1

= K2

=103

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Diagrama log

C-pL K1

<< K2

K1

=102; K2

=104

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Cálculo de concentraciones•

n = 1: Sin reacciones parásitas

Complejo solo•

Complejo + ligando

Complejo + metal•

n > 1 (sin reacciones parásitas)

Complejo con n máximo•

Complejo intermedio

Mezclas de especies de un mismo sistema»

Diferencia de 1 ligando

»

Diferencia de más de 1 ligando•

n = 1 con reacciones parásitas

Constantes condicionales

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Disociación

CaY2-

Ca2+ Y4-+

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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)32+ Cu 2+

Cu(NH 3)22+

Cu(NH 3)2+

NH 3

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CuC2

O4

2x10-2 M

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Hg(II)-Br-

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Constantes condicionales

H +

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

reacc iones de p ro tonación

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]

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Cálculo de del Ni2+

222

2

2

2

2 NiHNiO)OH(NiNiOHNi

Ni´Ni

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

..HHHH

K

H

KHK.

..www

Ni 1810101011 3

430

2

2039

3

3

32

2

212

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Cálculo de del Y4-

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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-

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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´

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Aplicaciones•

Análisis Cualitativo–

Sensibilidad

Selectividad•

Separaciones

Disolución de precipitados•

Estabilización de grados de oxidación

Análisis Cuantitativo–

Volumetrías

Productos industriales•

Medicina y Biología