Metales de transicion 1

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FACYT
Corao
METALES DE TRANSICIÓN
COMPLEJOS DE COORDINACIÓN
Características Generales 
Teoría de Alfred Werner. 
Nomenclatura.
Estereoquímica
Teoría de Enlace de Valencia.
Teoría del Campo Cristalino.
Teoría del Orbital Molecular.
CONTENIDO
m
m
m
FACYT
Corao
ESTEREOQUIMICA
Es la rama de la química 
que estudia las estructura 
de los compuestos
FACYT
Corao
ISOMERÍA
Especies químicas que tienen el mismo 
número y tipo de átomos, pero difieren de 
su estructura o propiedades
ISÓMEROS DE IONIZACIÓN
ISÓMEROS OPTICOS
ISÓMEROS GEOMÉTRICOS
ISÓMEROS DE COORDINACION 
ISÓMEROS DE ENLACE
ISOMERÍA ÓPTICA

Luz no
polarizada
Medio
polarizante
Luz
polarizada
Muestra 
opticamente activa
FACYT
Corao
FACYT
Corao
QUIRAL (mano)
ENANTIOMEROS (partes opuestas)
ISOMERÍA ÓPTICA
FACYT
Corao
MOLECULA QUIRAL OPTICAMENTE
ACTIVA
 No presenta un plano de simetría 
Si su imagen especular no es superponible
ISOMERÍA ÓPTICA
Pt
Cl
Cl
Cl
Cl
FACYT
Corao
ISOMERIA OPTICA
FACYT
Corao
Pt
Cl
Cl
Cl
Cl
ISOMERIA OPTICA
FACYT
Corao
Pt
Cl
Cl
Cl
Cl
5 PLANOS DE SIMETRÍA
No es óptimamente activo
NO ES QUIRAL
ISOMERIA OPTICA
FACYT
Corao
ningún plano
MOLÉCULA QUIRAL
OPTICAMENTE ACTIVA
C
COOH
R
H
H2N
ISOMERIA OPTICA
FACYT
Corao
ISOMERIA OPTICA
H
R
COOH
NH2
H
H2N
HOOC R
LEVO DEXTRO
FACYT
Corao
ISOMERÍA GEOMÉTRICA
CUANDO LOS LIGANDOS OCUPAN DIVERSAS
POSICIONES ALREDEDOR DEL ÁTOMO CENTRAL
FACYT
Corao
ISOMERIA GEOMETRICA
Pt
H3N
NH3
Cl
Cl
Pt
Cl
NH3
NH3
Cl
TRANS
CIS
FACYT
Corao
ISOMERIA GEOMETRICA
X
X
X
X
CISTRANS
Octaedro MX2A4
FACYT
Corao
ISOMERIA GEOMETRICA
CIS
Octaedro MX3A3
X
XX XX
X
FACial
FACYT
Corao
ISOMERIA GEOMETRICA
TRANS
X
X
X
X
X
X
MERidional
Octaedro MX3A3
FACYT
Corao
ISOMERÍA DE ENLACE
NO2
-
ONO-
{
[(NH3)5Co-NO2]Cl2
[(NH3)5Co-ONO]Cl2
SCN-
NCS-
TIOCIANATO
(Me3P)2Pd(-SCN)2
(Me3P)2Pd(-NCS)2
{
N-Tiocianato
S-Tiocianato
Nitro
Nitrito
Difieren en el sitio de unión que utiliza el ligando ambidentado
FACYT
Corao
ISOMERÍA DE IONIZACIÓN
[CoCl(en)2(SCN)]NO2
[CoCl (en)2(NO2)]SCN
[Co(en)2(NO2)SCN]Cl
Se caracterizan por el intercambio de ligandos 
entre la esfera de coordinación y los contraiones
FACYT
Corao
[PtII(NH3)4] [Pt
IVCl6]
[PtII(NH3)3Cl] [Pt
IV(NH3)Cl5]
ISOMERÍA DE COORDINACIÓN
Se caracterizan por el intercambio de ligandos 
entre las esfera de coordinación
FACYT
Corao
METALES DE TRANSICIÓN
COMPLEJOS DE COORDINACIÓN
Características Generales. 
Teoría de Alfred Werner. 
Nomenclatura.
Estereoquímica.m
Teoría de Enlace de Valencia.
Teoría del Campo Cristalino.
Teoría del Orbital Molecular.
CONTENIDO
m
m
m
m
FACYT
Corao
T.E.V.
Linus PAULING
A + :B AB
Metal
Ligando
Complejo
P.N.: 1954; 1962
FACYT
Corao
Cr(CO)6
Cr [Ar] 4s23d4
Estado Fundamental: 
T.E.V.
Hexacarbonilcromo(0)
3d 4s 4p
FACYT
Corao
T.E.V.
3d 4s 4p
Edo. fundamental
Edo. excitado
     
Enlace químico
FACYT
Corao
T.E.V.
Cr(CO)6
6 moléculas de CO
Hibridación d2sp3
Geometría Octaédrica
     
FACYT
Corao
Fe(CO)5
Fe [Ar] 4s23d6
Estado Fundamental: 
T.E.V.
Pentacarbonilhierro(0)
3d 4s 4p
FACYT
Corao
T.E.V.
3d 4s 4p
Edo. fundamental
Edo. excitado
    
Enlace químico
FACYT
Corao
T.E.V.
Fe(CO)5
5 moléculas de CO
Hibridación dsp3
Geometría Bipiramide Trigonal
    
FACYT
Corao
T.E.V.
3d 4s 4p
Edo. fundamental
Edo. excitado
Ni(CO)4 Tetracarbonilniquel(0)
Ni [Ar] 4s23d8
Enlace químico
   
FACYT
Corao
T.E.V.
Ni(CO)4
4 moléculas de CO
Hibridación sp3
Geometría Tetraédrica
   
FACYT
Corao
T.E.V.
5d 6s 6p
Edo. fundamental
Edo. excitado
[Pt(Cl)4]
2- Tetracloroplatinato(II)
Pt [Xe] 4s24f145d8 Pt2+ [Xe] 4f145d8
Enlace químico
  
FACYT
Corao
T.E.V.
[Pt(Cl)4]
2-
4 moléculas de Cl
Hibridación dsp2
Geometría Planar cuadrada
  
FACYT
Corao
T.E.V.
3d 4s 4p
Edo. fundamental
Edo. excitado
[Ni(Cl)4]
2- Tetracloroniquelato(II)
Ni [Ar] 4s23d8
Enlace químico
   
Ni 2+ [Ar] 3d8
FACYT
Corao
T.E.V.
[Ni(Cl)4]
2-
4 moléculas de Cl-
Hibridación sp3
Geometría Tetraédrica
   
FACYT
Corao
T.E.V.
3d 4s 4p
Edo. fundamental
Edo. excitado
[Co(NH3)6]
3+ Hexaamincobalto(III)
Co [Ar] 4s23d7 Co 3+ [Ar] 3d6
Enlace químico
    
FACYT
Corao
T.E.V.
Corao
T.E.V.
3d 4s 4p
Edo. fundamental
Edo. excitado
[Co(F)6]
3+ Hexafluorcobaltato(III)
Co [Ar] 4s23d7 Co 3+ [Ar] 3d6
Enlace químico
   
3d 4s 4p 4d
 
FACYT
Corao
T.E.V.
   
3d 4s 4p 4d
 
    
[Co(NH3)6]
3+
[Co(F)6]
3+
Diamagnética
Octaédrica
Hibridación d2sp3
Paramagnética
Octaédrica
Hibridación sp3d2
ORBITAL
EXTERNO
ORBITAL
INTERNO
FACYT
Corao
FALLAS DE LA TEV
 NO EXPLICA POR QUE EXISTEN COMPLEJOS
CON e- DESAPAREADOS Y OTROS NO.
 NO EXPLICA POR QUE LOS PARES DE
ELECTRONES OCUPAN ORBITALES
SUPERIORES..
 NO EXPLICA EL COLOR DE LOS COMPLEJOS
FACYT
Corao
METALES DE TRANSICIÓN
COMPLEJOS DE COORDINACIÓN
Características Generales. 
Teoría de Alfred Werner. 
Nomenclatura.
Estereoquímica.m
Teoría de Enlace de Valencia.
Teoría del Campo Cristalino.
Teoría del Orbital Molecular.
CONTENIDO
m
m
m
m
m
Bethe y Van Vleck
1930 1950
Es un modelo iónico.
Se debe tener claro la simetría de los
orbitales d
FACYT
Corao
T.C.C.
FACYT
Corao
T.C.C.
ion libre
Complejo metálico
hipotético
Complejo metálico
FACYT
Corao
T.C.C.
COMPLEJO OCTAEDRICO
T.C.C.
FACYT
Corao
T.C.C.
ion metálico
ion con orbitales
d degenerados
Complejo 
Octaédrico
t2g
eg
0,6 0
0,4 0
0
0 = Desdoblamiento
del campo cristalino 
FACYT
Corao
T.C.C.
Orbitales d
FACYT
Corao
T.C.C.
es la energía de desdoblamiento de del
campo cristalino
POR DEFINICION :
 = 10 Dq
2(3/5)o = 3(2/5)o
Campo cúbico
dxy
dz2 dx2-y2
dyz
dxz
= ligando
FACYT
T.C.C.
Corao
FACYT
T.C.C.
dxy
dz2 dx2-y2
dyz
dxz
= ligando
Campo Tetraédrico
Corao
orbitales
d degenerados
Complejo
Cúbico 
t2g
eg
0,40
0,6 0 
0
Complejo
Tetraédrico
t2g
eg
0,40
0,6 0 
0
FACYT
T.C.C.
Corao
FACYT
FACYT
T.C.C.
Se debe seguir la Regla de Hund
0
dxy, dzy, dxz
dz2, dx2-y2
Campo Octaédrico
FACYT
T.C.C.
CAMPO DEBIL
P >>>> 0
Corao
Se debe seguir la Regla de Hund
0
dxy, dzy, dxz
dz2, dx2-y2
Campo Octaédrico
FACYT
T.C.C.
CAMPO FUERTE
P <<< 0
Corao
FACYT
T.C.C.
    
Diamagnética
Octaédrica
Hibridación d2sp3
ORBITAL
INTERNO
0
dxy, dzy, dxz
dz2, dx2-y2
ESPIN
BAJO
[Co(NH3)6]
3+ Co 3+ [Ar] 3d6
EECC = (6 x 0,4o ) = 2,4 o
Corao
FACYT
T.C.C.
[Co(F)6]
3+
   
3d 4s 4p 4d
 
Paramagnética
Octaédrica
Hibridación sp3d2
ORBITAL
EXTERNO
0
dxy, dzy, dxz
dz2, dx2-y2ESPIN
ALTO
EECC = (4 x 0,4o ) - (2 x 0,6 o ) = 0,4 o Corao
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE 
CARGA IONICA
Hidratos divalentes,  = 10.000,00 cm-1
Hidratos trivalentes,  = 20.000,00 cm-1
FACYT
T.C.C.
Corao
NATURALEZA DEL ATOMO METALICO
Un mismo grupo
3d [CrCl6]
+3 = 158 ; [Co(NH3)6]
+3 = 274
4d [MoCl6]
+3 = 230 ; [Rh(NH3)6]
+3 = 408
5d [WCl6]
+3 = D ; [Ir(NH3)6]
+3 = 490
FACYT
En un mismo periodo
 Mn+2 = 7800,00 cm-1
 Cr +2 = 11000,00 cm-1
Corao
LOS LIGANDOS
CO, CN- > fen > NO2
- > en > Campo Fuerte
Campo Intermedio
Campo Débil
[Rh(CN)6]
-3= 45.500 cm-1
[Rh(NH3)6]
+3= 34.100 cm-1
[RhCl6]
-3= 20.000 cm-1
FACYT
Corao
NH3 > NCS
- > H2O > F
- > 
RCO2
-> OH- > Cl- > Br- > I-
CO, CN- > fen > NO2
- > en > NH3 > NCS
- > H2O > F
- > 
RCO2
-> OH- > Cl- > Br- > I-
Campo fuerte Campo intermedio
Campo débil
SERIE ESPECTROQUÍMICA
FACYT
Corao
TEORIA DEL CAMPO LIGANDO
 Formación de enlaces 
CO, CN-, entre otros
Ligandos con densidad de carga
F-> I-
Ligandos con un par de e- libres
NH3
FACYT
FACYT
Corao
T.E.V.
FACYT
T.C.C.
ABSORCIÓN COLORES
400-435
435-480
480-490
490-500
500-560
560-580
580-595
595-650
650-750

TransmiteAbsorbido
= 680 nm  = 580 nm 
E = hh c
2[Co(H2O)6]Cl2(s) Co[CoCl4](s) + 12 H2O(g)
calor
AZUL
FACYT
ROSA
Distorsiones tetragonales ( Jahn-Teller)
ALEJAMIENTO
ACERCAMIENTO
FACYT
Complejo Octaédrico
t2g
eg
0,6 0
0,4 0 
0
d x2-y2
d z2
d xy
d xz
d yz
d x2-y2
d z2
d xz
d yz
d xy
FACYT
T.O.M.
COTTON DECIA:
“LA TCC ES DEMASIADO BUENA 
PARA SER VERDADERA”
“LA TOM ES DEMASIADO VERDADERA
PARA SER BUENA ”
FACYT
Complejo Octaédrico
t2g
eg
0,6 0
0,4 0 
0
d x2-y2
d z2
d xy
d xz
d yz
d x2-y2
d z2
d xz
d yz
d xy
FACYT