ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD DE COMPLEJOS DERIVADOS DE M(II) Y LOS LIGANDOS FORMIATO Y OXALATO M = Co, Cu y Zn

ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD DE COMPLEJOS DERIVADOS DE M(II) Y LOS LIGANDOS FORMIATO Y OXALATO M = Co, Cu y Zn

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Carlos Andrés Morcillo

carlos@elquimi.co

Jorge Andrés Mora M6ora3vopargas@hotmail.com Julio César Gómez rflla789ma@gmail.com

Colegio León de Greiff, Departamento de Ciencias Naturales. Laboratorio de Química. Cali, Marzo 26 de 2020

RESUMEN: Se determinó un estudio de la estabilidad de los complejos M(HCOO) y M(C2O4)2, M=Co, Cu, Zn,  verificando sus reacciones cualitativas con sus respectivos nitratos. Se obtienen reacciones visibles para el ligando oxalato y se demuestra que la mayor estabilidad de los complejos son los formados con el ligando Oxalato ya que es un ligando bidentado y por lo tanto se le atribuye un efecto quelato sobre el metal. Las estructuras formadas por lo complejos con el ligando formiato (HCOO-), fueron estructuras con geometría molecular lineal mientras que con el ligando oxalato fueron octaédricas, a excepción del Zn(C2O4)H2O, que formó una geometría molecular cuadrada planar.

PALABRAS CLAVES: Compuesto de coordinación, estabilidad, efecto quelato, ligando.

ABSTRACT: A study was made of the stability of the M(HCOO) and M(C2O4)2, M = Co, Cu, Zn complexes, verifying  their qualitative reactions with their respective nitrates. Visible reactions are obtained for the oxalate ligand and it is demonstrated that the greater stability of the complexes are those formed with the oxalate ligand since it is a bidentate ligand and therefore a chelate effect on the metal is attributed to it. The structures formed by the complexes with the ligand formate (HCOO-), were structures with linear molecular geometry while with the ligand oxalate were octahedral, with the exception of Zn (C2O4) H2O, which formed a planar square molecular geometry.

KEYWORDS: Cordination compounds, stability, quelate efecto, ligand.

INTRODUCCIÓN

En la química de coordinación de los metales, el término complejo implica un átomo o ión metálico central rodeado por un conjunto de ligandos. Un ligando es un ión o molécula que pueda tener una existencia independiente. Un complejo es una combinación de un ácido de Lewis (el átomo metálico central) con cierto número de bases de Lewis (los ligandos), El átomo en la base de Lewis (el ligante) que se enlaza al átomo central se denomina átomo donador, debido a que cede los electrones utilizados en la formación del enlace; de este modo, o es el átomo donador cuando el H2O actúa como ligando. El átomo o ión metálico, el ácido de Lewis del complejo, es el átomo aceptor.

La causa que más afecta a la estabilidad de un complejo es la fortaleza de la unión ligando-metal. La fortaleza de esta unión nos dará una medida de su estabilidad. Un complejo será tanto más estable cuando mayor sea la carga del catión, menor sea su tamaño y tenga más orbitales vacíos. Sin embargo, hay otra serie de causas que también influyen en la estabilidad de un complejo como son el efecto quelato, el tamaño del anillo y el efecto estérico.[1]

Los factores que determinan la estabilidad termodinámica en compuestos de coordinación son: la naturaleza del ión metálico, en donde debemos estudiar la teoría ácido-base duro o blando de Pearson que es una descripción cualitativa que ayuda a entender los factores predominantes que controlan las propiedades químicas. Otra explicación de la naturaleza del ión metálico es el número de electrones d en la configuración electrónica del metal. Por otro lado está la naturaleza del ligando y su efecto quelato que es la mayor estabilidad que alcanza un complejo que contiene un ligando polidentado coordinado en comparación con un complejo que contiene el número equivalente de los ligandos monodentados análogos; es, por mucho un efecto entrópico. [2]

En esta práctica se formaron complejos de fórmula [M(HCOO)2] y [M(C2O4)], M=Co, Cu y Zn, comparando la interacción de los iones metálicos Co+2, Cu+2 y Zn+2 con los ligandos Formiato (HCOO) y Oxalato (C2O4). Además se determinaron las características de las estructuras de los ligandos que favorecen una mayor estabilidad en los complejos.

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

Se formaron dos series de tubos, cada una con tres tubos de ensayo. Para las dos series se añadió 2 mL de disolución de Co(NO3)2 1 M al primer tubo de ensayo, al otro 2 mL de Cu(NO3)2 1 M y al restante 2 mL de Zn(NO3)2 1 M. A los

tubos de una de las series se le adicionó 4 mL de disolución formiato de sodio 1 M, y finalmente se adicionó 2 mL de disolución Oxalato de potasio 1 M a los tubos de la otra serie. Se registraron las observaciones.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La tabla 1, muestra los resultados cualitativos y las observaciones de la interacción de los aniones formiato y oxalato con los cationes Co+2, Cu+2 y Zn+2. En la Fig. 1, se observa el color característico de cada uno de los metales en solución. Posteriormente en la Fig. 2, se observan los cambios cualitativos luego de agregar los aniones formiato y oxalato, en su forma HCOONa y K3(C2O4)H2O.

Tabla 1. Observaciones de la interacción de aniones formiato y oxalato con los cationes Co+2, Cu+2 y Zn+2

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Figura 1. Color inicial de las disoluciones de Cu, Zn y Co.

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