Décimo novena sesiónDécimo novena sesión

Compuestos de Coordinación

Isomería de compuestos de Isomería de compuestos de coordinacióncoordinación

• Isomería conformacionalIsomería conformacional• Isomería geométricaIsomería geométrica

Isomería de coordinaciónIsomería de coordinación

Isomería de coordinaciónIsomería de coordinación

Co (NH3)6]3+

Cr Cl6]3-

• Los dos iones de coordinación pueden Los dos iones de coordinación pueden unirse por medio de un enlace iónicounirse por medio de un enlace iónico

Co (NH3)6] Cr Cl6]

Hexaclorocromato(III) de hexamincobalto(III)Hexaclorocromato(III) de hexamincobalto(III)

Isomería de coordinación (2)Isomería de coordinación (2)

Co (NH3)6] Cr Cl6]

• Pero también estos y todos tienen la misma Pero también estos y todos tienen la misma fórmulafórmula

Co (NH3)5 Cl] Cr (NH3) Cl5]

Co (NH3)4 Cl2] Cr (NH3)2 Cl4]

Isomería de ionizaciónIsomería de ionización

Isomería de ionizaciónIsomería de ionización

Co (NH3)5Br]2+ =SO4

SulfatoSulfato

• El sulfato es un buen ligante:El sulfato es un buen ligante:

Co (NH3)5 SO4]+ -BrBromuroBromuro

Isomería de uniónIsomería de unión

Isomería de uniónIsomería de unión

Cr (H2O)5SCN]2+

Cr (H2O)5NCS]2+

Co (NH3)5NO2]2+

Co (NH3)5ONO]2+

Isomería de unión (2)Isomería de unión (2)

Isomería del liganteIsomería del ligante

Isomería del liganteIsomería del ligante

CH2 – CH – CH3

:NH2 :NH2

(1,2) diamino propano(1,2) diamino propanoCH2 – CH2 – CH2

:NH2 :NH2

(1,3) diamino propano(1,3) diamino propano

Isomería ópticaIsomería óptica

Isomería ópticaIsomería óptica

• Enantiómeros. No se pueden superponerEnantiómeros. No se pueden superponer

Isomería óptica (2)Isomería óptica (2)

Isomería óptica (3)Isomería óptica (3)

Actividad ópticaActividad óptica

Tarea 44Tarea 44

Indique el número de coordinación y el Indique el número de coordinación y el número de oxidación de los siguientes número de oxidación de los siguientes compuestos de coordinación:compuestos de coordinación:

a)a) KK44FE(CN)FE(CN)66]]b)b) Pd(NHPd(NH33))22ClCl22]]c)c) Cr(en)Cr(en)22FF22]NO]NO33

Tarea 45Tarea 45

Dar el nombre de los siguientes Dar el nombre de los siguientes compuestos de coordinación:compuestos de coordinación:

a)a) KK22NiClNiCl44]]b)b) [Co(NO[Co(NO22))33(NH(NH33))33]]c)c) [Cr(en)[Cr(en)22FF22]NO]NO33

Tarea 46Tarea 46

Escribir la fórmula de las siguientes Escribir la fórmula de las siguientes substancias:substancias:

a)a) Nitrato de hexamin niquel(II)Nitrato de hexamin niquel(II)b)b) Hexacianoferrato(II) de potasio.Hexacianoferrato(II) de potasio.c)c) Pentacarbonil niquel(0)Pentacarbonil niquel(0)d)d) Triclorotriaminvanadio(III)Triclorotriaminvanadio(III)

Teoría de unión valenciaTeoría de unión valencia

Ya vimosYa vimos

Hibridación Geometría

sp Lineal

sp2 Triangular

sp3 Tetraédrica

Si intervienen orbitales dSi intervienen orbitales d

Hibridación Geometría

sp2d Cuadrada

sp2d2 Bipirámide triangular

sp3d Pirámide cuadrada

Si intervienen orbitales d (2)Si intervienen orbitales d (2)

Hibridación Geometría

sp3d2 Octaédrica

sp3d3 Bipirámide pentagonal

sp3d4 Dodecaédrica

Hibridaciones más comunes en Hibridaciones más comunes en compuestos de coordinacióncompuestos de coordinación

Hibridación spHibridación sp

• Geometría lineal.Geometría lineal.• Número de coordinación: 2Número de coordinación: 2• Ejemplo:Ejemplo:

AgClAgCl22]]--

AgClAgCl22]]--

• 4747Ag: Ag: KrKr] 4d] 4d10105s5s11

• 4747AgAg++: : KrKr] 4d] 4d1010 • Hibridación del 5s con un 5pHibridación del 5s con un 5p• 4d4d1010 (sp) (sp) (sp) (sp)

.. ..

AgClAgCl22]]--

• ¿Propiedades magnéticas?¿Propiedades magnéticas?• DiamagnéticoDiamagnético

Hibridación spHibridación sp33

• Geometría tetraédrica.Geometría tetraédrica.• Número de coordinación: 4Número de coordinación: 4• Ejemplo:Ejemplo:

Zn(NHZn(NH33))44]]2+2+

Zn(NHZn(NH33))44]]2+2+

• 3030Zn: Zn: ArAr] 3d] 3d10104s4s22

• 3030ZnZn2+2+: : ArAr] 3d] 3d1010

• Hibridación del 4s con tres 4pHibridación del 4s con tres 4p• 4d4d1010 (sp (sp33) (sp) (sp33) (sp) (sp33) (sp) (sp33))

sp3 sp3sp3 sp3

.. .. .. ..

Zn(NHZn(NH33))44]]2+2+

• ¿Propiedades magnéticas?¿Propiedades magnéticas?• DiamagnéticoDiamagnético

Hibridación spHibridación sp22dd

• Geometría cuadrada.Geometría cuadrada.• Número de coordinación: 4Número de coordinación: 4• Ejemplo:Ejemplo:

PtClPtCl44]]2-2-

PtClPtCl44]]2-2-

• 7878Pt: Pt: XeXe] 5d] 5d88 6s 6s22

• 7878PtPt2+2+: : XeXe] 5d] 5d88 6s 6s00

• ¿Hibridación?¿Hibridación?

5d 6s 6p

PtClPtCl44]]2-2-

• ¿Podría ser sp¿Podría ser sp33??• Pero, ¡El Pero, ¡El PtClPtCl44]]2-2- es diamagnetico! es diamagnetico!• Por lo tanto, los ligantes deben provocar el Por lo tanto, los ligantes deben provocar el

apareamiento de los electrones de valenciaapareamiento de los electrones de valencia

6s 6p

PtClPtCl44]]2-2-

dsp2 dsp2dsp2dsp2

.. .. .. ..

Pt

Cl

Cl

Cl

Cl

Otro ejemploOtro ejemplo

Hibridación spHibridación sp22dd22

• Geometría bipiramidal triangular.Geometría bipiramidal triangular.• Número de coordinación: 5Número de coordinación: 5• RaroRaro

Hibridación spHibridación sp33dd22

• Geometría octaédrica.Geometría octaédrica.• Número de coordinación: 6Número de coordinación: 6• Ejemplo:Ejemplo:

Ión hexafluorocobaltato(III)Ión hexafluorocobaltato(III)CoFCoF66]]3-3-

CoFCoF66]]3-3-

• 2727Co Co ArAr] 3d] 3d77 4s 4s22

• 2727CoCo3+3+ ArAr] 3d] 3d66 4s 4s00

4s 4p 4d

sp3d2

.. .. .. .. .. ..

CoFCoF66]]3-3-

• ParamagnéticaParamagnética• OctaédricaOctaédrica

Co

F

FF

F

F

F

Co(NHCo(NH33))66]]3-3-

• Pero se sabe que el ión hexaamincobalto (III) Pero se sabe que el ión hexaamincobalto (III) es ¡diamagnético!es ¡diamagnético!

4s 4p 4d

d2sp3

.. .. .. ......

• El NHEl NH33 logra aparear los electrones logra aparear los electrones 3d del Co, pero el F3d del Co, pero el F-- no. no.

• Hay un efecto del Hay un efecto del liganteligante..

CoFCoF66]]3-3-

• El Flúor no logra aparear los electrones del El Flúor no logra aparear los electrones del CobaltoCobalto

• Orbital externo (4d)Orbital externo (4d)• Alto espín (espín total = 2)Alto espín (espín total = 2)

Co(NHCo(NH33))66]]3+3+

• En cambio, el amoníaco si los apareaEn cambio, el amoníaco si los aparea• Orbital interno (3d)Orbital interno (3d)• Bajo espín (espín total = 0)Bajo espín (espín total = 0)• Ambos son octaédricos.Ambos son octaédricos.

Co(NHCo(NH33))66]]3+3+

Serie espectroquímicaSerie espectroquímica

• El ligante es el culpable de que se El ligante es el culpable de que se apareen o no los espines.apareen o no los espines.

• Serie espectroquímicaSerie espectroquímica (orden creciente (orden creciente de fuerza para aparear a los electrones):de fuerza para aparear a los electrones):

II-- < Br< Br-- < Cl < Cl-- < F < F-- < OH < OH-- < H < H22O < EDTA < NHO < EDTA < NH33 < NO < NO2-2-

Otros octaédricosOtros octaédricos

Otros octaédricos (2)Otros octaédricos (2)

Teoría de Unión ValenciaTeoría de Unión Valencia• Predice geometrías.Predice geometrías.• A veces, propiedades magnéticas (con ayuda A veces, propiedades magnéticas (con ayuda

de la serie espectroquímica).de la serie espectroquímica).• Limitaciones:Limitaciones:

– Solamente predice propiedades Solamente predice propiedades cualitativas.cualitativas.

– Se fija exclusivamente en el átomo central Se fija exclusivamente en el átomo central y no en los ligantes.y no en los ligantes.

Tarea 47Tarea 47

¿Cuál es la diferencia entre un ¿Cuál es la diferencia entre un compuesto de coordinación de alto espín compuesto de coordinación de alto espín y uno de bajo espín?y uno de bajo espín?

Tarea 48Tarea 48

Usando la teoría de unión valencia Usando la teoría de unión valencia indique la hibridación del metal central y indique la hibridación del metal central y la geometría de:la geometría de:a)a) Ag(CN)Ag(CN)22] ] --

b)b) [Fe(CN)[Fe(CN)66]]3-3-

c)c) [Fe(H[Fe(H22O)O)66]]3+3+

d)d) [Zn(CN)[Zn(CN)44]]2-2-

Teoría del Campo Teoría del Campo CristalinoCristalino

Teoría del Campo CristalinoTeoría del Campo Cristalino

• Supone que la interacción entre el Supone que la interacción entre el metal central y los ligantes es metal central y los ligantes es puramente electrostática.puramente electrostática.

• Considera a los ligantes como cargas Considera a los ligantes como cargas puntuales que se acercan al metal puntuales que se acercan al metal central.central.

Orbitales dOrbitales d

• Hay dos tipos de orbitales d.Hay dos tipos de orbitales d.• Los que tienen concentrada la Los que tienen concentrada la

densidad de carga densidad de carga sobresobre los ejes de los ejes de coordenadas.coordenadas.

• Los que tienen concentrada la Los que tienen concentrada la densidad de carga densidad de carga entreentre los ejes de los ejes de coordenadas.coordenadas.

Orbitales d (2)Orbitales d (2)

eg

t2g

Campo esféricoCampo esférico

• Si las cargas se acercaran al metal de forma Si las cargas se acercaran al metal de forma esféricamente simétricaesféricamente simétrica

Energía

Metallibre

Orbitales d delmetal en presenciade las cargas

Campo octaédricoCampo octaédrico

• Pero si se acercan por los vértices de un Pero si se acercan por los vértices de un octaedrooctaedro

Los eg se verán más afectados por las cargas que los t2g

Campo octaédrico (2)Campo octaédrico (2)

Energía

Energía Metal

libre

Orbitales d delmetal en presenciade las cargas

Desdoblamiento octaédrico

•Los orbitales eLos orbitales egg tendrán mayor energía con tendrán mayor energía con respecto al campo esférico y los trespecto al campo esférico y los t2g2g menor menor

Campo tetraédricoCampo tetraédrico

Orbitales d delmetal en presenciade las cargas

•Los orbitales tLos orbitales t2g2g tendrán mayor energía con tendrán mayor energía con respecto al campo esférico y los erespecto al campo esférico y los egg menor menor

Campo cuadradoCampo cuadrado

Octaédrico Cuadrado

Desdoblamiento en un campo Desdoblamiento en un campo cuadrado (2)cuadrado (2)