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Compuestos de coordinación QUÍMICA DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACIÓN Química de coordinación comprende el estudio de los compuestos de coordinación o complejos de metales Un complejo esta constituido por un catión metálico o átomoscentral (M) rodeado por un conjunto de n moléculas o iones (los ligandos L), siendo n el llamado número de coordinación M (n+) L COMPUESTO DE COORDINACIÓN M L L L L L L ION CENTRAL LIGANDO ESFERA DE COORDINACION ALGUNOS EJEMPLOS índice de coordinación L M L L M LIGANDOS Son bases de Lewis Se unen al metal central a través de un átomo donor de electrones Un ligando monodentado posee un atomo donor Un ligando polidentado presenta varios LIGANDOS POLIDENTADOS H2O ACUA O2- OXO NH3 AMINO O22- PEROXO CO CARBONILO O2- SUPEROXO CN- CIANO O2 DIOXÍGENO F- FLUORO H2 DIHIDRÓGENO Cl- CLORO N2 DINITRÓGENO Br- BROMO PR3 FOSFINA I- YODO NO NITROSILO -SCN TIOCIANO CH2=CH2 ETILENO -NCS ISOTIOCIANO H2NCH2CH2NH2 ETILENODIAMINA (en) NH2- AMIDO PIRIDINA (py) OH- HIDROXO H- HIDRURO N NOMENCLATURA DE LIGANDOS Nombres de ligandos mas utilizados (puede variar en algunos casos respecto a las ultimas recomendaciones de la IUPAC) GEOMETRÍAS HABITUALES ISOMERÍA Isómeros Compuestos con la misma fórmula pero diferente ordenamiento de los átomos Isómeros estructurales Compuestos con diferente conectividad entre los átomos Estereoisómeros Compuestos con las mismas conexiones entre los átomos, pero diferente distribución espacial Isómeros de enlace Con diferentes enlaces metal-ligando Isómeros de ionización producen diferentes iones en disolución Isómeros geométricos Distribución relativa: cis-trans Enantiómeros Imágenes especulares ISOMERÍA DE ENLACE ISOMERÍA DE IONIZACIÓN ISOMERÍA GEOMÉTRICA ISOMERÍA GEOMÉTRICA H3N Co H3N Cl Cl Cl NH3 Cl Co H3N Cl Cl NH3 NH3 fac (facial) mer (meridional) ISOMERÍA ÓPTICA ISOMERÍA ÓPTICA TEORÍA DEL CAMPO CRISTALINO dz2 dx2-y2Se desestabilizan Se estabilizan dxy dxz dyz y x z y x z Entorno octaédrico Oh ENTORNO D4h-pc y x z Se estabilizan los orbitales que tienen componente z dxz dyz dz2 Se desestabilizan los orbitales que tienen componentes x e y dxy dx2-y2 Entorno En campo esférico octaédrico eg t2g y x zENTORNO TETRAEDRICO Td Se estabilizan dz2 dx2-y2 Se desestabilizan dxy dxz dyz ENTORNO Td Entorno En campo esférico tetraédrico t2 e Do xy, xz, yz x2-y2, z2 Octaédrico Plano-cuadrado ENERGÍA DE ESTABILIZACIÓN PRODUCIDA POR EL CAMPO +3/5∆o -2/5∆o -2/5∆o +3/5∆o E = 3.(-2/5∆o)+1.(3/5∆o)= -3/5∆o CAMPO DÉBIL CONFIGURACIÓN DE ALTO SPIN E = 4.(-2/5∆o)= -8/5∆o CAMPO INTENSO CONFIGURACIÓN DE BAJO SPIN d4 d4 COMPLEJOS DE ALTO Y BAJO SPIN •SI EL VALOR DEL DESDOBLAMIENTO ES MENOR QUE LA ENERGÍA DE APAREAMIENTO, SE SIGUE EL PRINCIPIO DE AUFBAU, DE MÁXIMO DESAPAREAMIENTO. EL RESULTADO ES UN COMPLEJO DE ALTO SPIN. •SI EL VALOR ES MAYOR, SE OCUPAN PRIMERO LOS NIVELES INFERIORES Y LUEGO LOS SUPERIORES. EL RESULTADO ES UN COMPLEJO DE BAJO SPIN. COMPLEJOS DE ALTO Y BAJO SPIN diferentes configuraciones de alto y bajo spin COMPLEJOS DE ALTO Y BAJO SPIN diferentes complejos de Fe+3 de alto y bajo spin COMPLEJOS DIAMAGNÉTICOS Y PARAMAGNÉTICOS Cuando el complejo presenta electrones desapareados, es paramagnético. En caso contrario, es diamagnético. µef aproximadamente = (n(n+2))1/2 MB n = nº electrones desapareados µef = momento magnetico efectivo FACTORES QUE AFECTAN AL DESDOBLAMIENTO 1. la serie a la pertenece el metal. al bajar en un grupo, aumenta ∆ 2. el estado de oxidación del metal. influye cuando los ligandos son dadores. al aumentar, aumenta ∆. 3. geometría del complejo. ∆pc>∆o>∆t ∆o ≈ 9/4 ∆t NATURALEZA DEL LIGANDO I-<Br-<Cl-<F-<OH-<C2O42-<H2O<py<NH3<PPh3<CN-<CO SERIE ESPECTROQUÍMICA (DATOS EXPERIMENTALES) ∆ AUMENTA HACIA LA DERECHA Si absorbe aquí COLORES DE LOS COMPLEJOS METÁLICOS Se ve así COLORES DE LOS COMPLEJOS METÁLICOS Relación entre longitud de onda (λ), color absorbido y color complementario. COLORES DE LOS COMPLEJOS METÁLICOS Para que un compuesto tenga color debe absorber luz visible. La energía de la radiación es igual a E= hν = h. c/λ y es proporcional al numero de onda, ν = 1/λ. REACCIONES Y CONSTANTES REACCIONES Y CONSTANTES Compuestos de coordinación Número de diapositiva 2 Número de diapositiva 3 Número de diapositiva 4 Número de diapositiva 5 Número de diapositiva 6 Número de diapositiva 7 Número de diapositiva 8 Número de diapositiva 9 Número de diapositiva 10 Número de diapositiva 11 Número de diapositiva 12 Número de diapositiva 13 Número de diapositiva 14 Número de diapositiva 15 Número de diapositiva 17 Número de diapositiva 18 Número de diapositiva 19 Número de diapositiva 20 Número de diapositiva 21 Número de diapositiva 22 Número de diapositiva 23 Número de diapositiva 24 Número de diapositiva 25 Número de diapositiva 26 Número de diapositiva 27 Número de diapositiva 28 Número de diapositiva 29 Número de diapositiva 30 Número de diapositiva 31 Número de diapositiva 32 Número de diapositiva 33 Número de diapositiva 34 Número de diapositiva 35
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