Guía De Practicas

COMPUESTOS DE COORDINACION

Números de oxidación de los metales en los compuestos de coordinación

Una propiedad importante de los compuestos de coordinación es el número de oxidación del átomo del metal central. La carga neta de un ion complejo es la suma de las cargas de este átomo y de los ligandos que lo rodean. En el ion [PtCl6]2-, por ejemplo, cada ion cloruro tiene número de oxidación -1, así que el número de oxidación del Pt debe ser +4. Si los ligandos no llevan carga neta, el número de oxidación del metal es igual a la carga del ion complejo; por tanto, en [Cu(NH3)4]2+ cada NH3 es neutro, de modo que el número de oxidación del Cu es +2.

Nomenclatura de los compuestos de coordinación

Una vez analizados los diversos tipos de ligandos y los números de oxidación de los metales, hay que aprender a nombrar los compuestos de coordinación. Las reglas para nombrarlos son las siguientes:

• El anión se nombra antes que el catión, como en otros compuestos iónicos. La regla se aplica sin importar si el ion complejo lleva una carga positiva o negativa. Por ejemplo, en los compuestos K3[Fe(CN)6] y [Co(NH3)4Cl2]Cl primero se nombran los aniones [Fe(CN)6]- y Cl- y después los cationes K+ y [Co(NH3)4Cl2]+, respectivamente.

• En un ion complejo, primero se nombran los ligandos, en orden alfabético, y al final el ion metálico.

• Los nombres de los ligandos aniónicos terminan con la letra o, mientras que un ligando neutro, por lo regular, adopta el nombre de la molécula. Las excepciones son H2O (acuo), CO (carbonilo) y NH3 (amino). En la siguiente tabla se da una lista de algunos ligandos comunes.

LIGANDO NOMBRE DEL LIGANDO EN EL COMPUESTO DE COORDINACION

Bromuro, Br- Bromo

Cloruro, Cl- Cloro

Cianuro, CN- Ciano

Hidróxido, OH- Hidroxo

Oxido, O2- Oxo

Carbonato, CO32- Carbonato

Nitrito, NO2- Nitro

Oxalato, C2O42- Oxalato

Amoníaco, NH3 Amino

Monóxido de carbono, CO Carbonilo

Agua, H2O Acuo

Etilendiamina Etilendiamino

Etilendiaminatetraacetato Etilendiaminotetraacetato

• Cuando hay varios ligandos de un tipo determinado, se utilizan los prefijos griegos di-, tri-, tetra-, penta- y hexa- para nombrarlos. Así, los ligandos del catión [Co(NH3)4Cl2]+ son “tetraaminodicloro”. Si el ligando por sí mismo contiene un prefijo griego, se utilizan los prefijos bis (2), tris (3) y tetrakis (4) para indicar el número de ligandos presentes. Por ejemplo, el ligando etilendiamino ya contiene el prefijo di; por tanto, si están presentes dos de estos ligandos, el nombre correspondiente es bis(etilendiamino).

• El número de oxidación del metal se escribe con números romanos después del nombre del metal. Por ejemplo, el número romano III indica que el estado de oxidación del cromo es +3 en [Cr(NH3)4Cl2]+, que se llama ion tetraaminodiclorocromo (III).

• Si el complejo es un anión, su nombre termina en –ato. Por ejemplo, en K4[Fe(CN)6] el anión [Fe(CN)6]4- se denomina ion hexacianoferrato (II). Nótese que el número romano II indica el estado de oxidación del hierro. En la siguiente tabla se dan los nombres de varios aniones que contienen átomos metálicos:

METAL NOMBRE DEL METAL EN EL COMPUESTO ANIONICO

Aluminio Aluminato

Cromo Cromato

Cobalto Cobaltato

Cobre Cuprato

Oro Aurato

Hierro Ferrato

Plomo Plumbato

Manganeso Manganato

Molibdeno Molibdato

Níquel Niquelato

Plata Argentato

Estaño Estanato

Tungsteno Tungstato

Zinc Zincato

ESTRUCTURA DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACIÓN

Al estudiar la geometría de los compuestos de coordinación, con frecuencia se encuentra que hay más de una forma de acomodar los ligandos alrededor del átomo central. Cada uno de los arreglos de los compuestos tiene distintas propiedades físicas y químicas. En la siguiente figura se muestran, por ejemplo, dos formas geométricas distintas para los átomos metálicos con ligantes monodentados, en a) tetraedro y en b) cuadrado-plana:

El átomo del ligando que está unido directamente al metal es el átomo donador. El número de átomos donadores unidos a un metal se conoce como el número de coordinación del metal. La estructura y el número de coordinación del átomo metálico se relacionan entre sí del siguiente modo:

Número de coordinación Estructura

2 Lineal

4 Tetraédrica o Cuadrado-plana

6 Octaédrica

Los estereoisómeros son compuestos que se forman por el mismo tipo y número de átomos unidos en la misma secuencia, pero con distinto arreglo espacial. Existen dos tipos de estereoisómeros: los isómeros geométricos y los isómeros ópticos. Los compuestos de coordinación pueden exhibir uno o ambos tipos de isomería, sin embargo, muchos de ellos no tienen estereoisómeros.

Isómeros geométricos

Los isómeros geométricos son estereoisómeros que no pueden interconvertirse sin que se rompa un enlace químico. Estos isómeros se presentan en pares. Para diferenciar un isómero geométrico de otro en un compuesto, se utilizan los términos “cis” y “trans”. Cis significa que dos átomos particulares (o grupos de átomos) son adyacentes, y trans significa que los átomos (o grupos de átomos) están en lados opuestos en la fórmula estructural. Por lo general, los isómeros cis y trans de los compuestos de coordinación tienen colores, puntos de fusión, momentos dipolo y reactividades químicas muy diferentes. En la siguiente figura se muestran los isómeros cis y trans del diaminodicloroplatino (II).

Aunque los tipos de enlace son los mismos en los dos isómeros (dos enlaces Pt-N y dos enlaces Pt-Cl), su orientación espacial es diferente.

Isómeros ópticos

Los isómeros ópticos son imágenes especulares que no se pueden superponer mutuamente (se dice que la imagen del isómero se “superpone” cuando una estructura se empalma con la otra y coinciden las posiciones de todos los átomos). Esta clase de isómeros se llaman enantiómeros. Al igual que los isómeros geométricos, los isómeros ópticos vienen en pares. Sin embargo, los isómeros ópticos de un compuesto tienen propiedades fìsicas y quìmicas idénticas, como punto de fusión y de ebullición, momento dipolo y reactividad química hacia las moléculas que por sí mismas no son isómeros ópticos. Los isómeros ópticos se distinguen entre sí por el tipo de

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