CAPITULO IIICOMPUESTOS DE COORDINACIN

Propiedades de los metales de transicin.-Se caracterizan por tener incompletas las subcapas d o con facilidad dan origen a iones que tienen incompletas estas capas como el Zn , Cd, Hg. esta caracterstica les confiere diversas propiedades sobresalientes , como su coloracin particular, capacidad de formar compuestos paramagnticos , actividad cataltica y formacin de iones complejos`.Los elementos de transicin presentan diversos estados de oxidacin en sus compuestos.

Los colores.- Asociados con la qumica son informativos y proporcionan percepciones de la estructura y enlaces de la materia. Un grupo importante de compuestos coloridos lo constituyen los de los metales de transicin. Algunas de estas sustancias se usan en pigmentos para pintura; otros producen los colores del vidrio y las piedras preciosas.Los iones metlicos pueden funcionar como cidos de Lewis y formar enlaces covalentes con diversas molculas y iones que actan como bases de Lewis. Por ejemplo, analizamos los iones [Fe(H2O)6]3+ y el [Ag(NH3)2]+, la hemoglobina, un importante compuesto de hierro que confiere a la sangre su capacidad para transportar oxigeno. Existe una qumica asociada con esta clase de conjuntos complejos de metales rodeados de molculas y iones llamados compuestos de coordinacin.

Estructuras y simetras.La esfera de coordinacin primaria en un complejo est formada por los ligandos que se encuentran directamente unidos al centro metlico. El nmero de ligandos de la esfera de coordinacin primaria se conoce como nmero de coordinacin. los complejos de los metales de transicin presentan nmeros de coordinacin muy variados que van desde 2 hasta 12. Factores que determinan el nmero de coordinacin en un complejo :El tamao del tomo central o Ion.Las interacciones estricas (de tamao) entre los ligandosLas interacciones electrnicas.

En general :El gran tamao de los tomos o iones de los periodos 5 y 6 favorecen los nmeros de coordinacin elevados para estos elementos. Los ligandos muy voluminosos originan, por lo general, complejos con bajo nmero de coordinacin. Los altos nmeros de coordinacin son ms comunes en la parte izquierda de las series de transicin, donde los tomos presentan radios mayores y poseen pocos electrones en los orbitales d, de forma que el ion metlico es capaz de aceptar ms electrones de las bases de Lewis. Los nmeros de coordinacin bajos se encuentran en complejos de metales de la parte derecha de las series d porque estos iones metlicos son muy ricos en electrones d.

.Nmeros de coordinacin y estructuras.

La geometra que adopta un complejo queda determinada por su nmero de coordinacin. Los ligandos se disponen en el espacio lo ms alejados posibles unos de otros. As: Para el nmero de coordinacin 2 la geometra adoptada por el complejo ser la lineal.Para el nmero de coordinacin 3 se adoptar la geometra trigonal, etc.

Tabla 1. Geometras segn el nmero de coordinacin.

Nmero de coordinacinGeometra2Lineal3Plana trigonal4Tetradrica4Plana cuadrada5Bipirmide trigonal5Pirmide tetragonal6Octadrica7Bipirmide pentagonal7Prisma trigonal con untomo en una cara tetragonal

Los complejos ms conocidos de bajo nmero de coordinacin son complejos de geometra lineal formados por los iones de los grupos 11 y 12, Cu(I), Ag(I) y Hg(II) . Tabla 2. Complejos lineales (N.C. = 2)

Los compuestos con nmero de coordinacin 3 son escasos, y se suelen dar cuando los ligandos alrededor del tomo central son muy voluminosos. Es el caso de algunos compuestos de Pd que slo contienen ligandos de tipo fosfina:

El nmero de complejos que presentan un nmero de coordinacin de cuatro es enorme. Cuando el tomo o Ion central es pequeo y los ligandos son voluminosos, la geometra tetradrica es la ms favorecida. Los xidos de los metales de la parte izquierda del bloque d, o los haluros de los metales de la parte derecha de la serie 3d son generalmente tetradricos (Tabla 3).

Tabla 3. Ejemplos de complejos con N.C. = 4 (Tetradrico)

Para complejos de frmula general MX2L2, slo existe un ismero si su geometra es tetradrica, pero si fuera plano cuadradra, entonces podran darse dos ismeros, cis y trans. Werner estudi los complejos formados por PtCl2 en presencia de HCl y NH3, aislando dos compuestos no-electrolitos ( neutros) de frmula [PtCl2(NH3)2]. Los dos posibles ismeros son geomtricos:

Los complejos plano-cuadrados del periodo 3d suelen estar formados por iones de configuracin d8 con ligandos que puedan formar enlaces de tipo p-aceptores de electrones, como es el caso del [Ni(CN)4]2-. Los complejos con iones d8 del segundo y tercer periodo del bloque d son en su mayora planocuadrados (Tabla 4):

Tabla 4. Complejos plano-cuadrados.

Los complejos con nmero de coordinacin cinco son menos frecuentes que aquellos con nmero de coordinacin cuatro o seis, y su geometra es de pirmide cuadrada o de bipirmide trigonal, aunque generalmente dichas geometras estn distorsionadas. La primera geometra minimiza las repulsiones entre los ligandos, pero en algunos casos la geometra del mismo ligando favorece que se adopte la geometra de pirmide cuadrada. La energa entre dos geometrias es a veces tan pequea que un mismo complejo puede presentar ambas. Es el caso del [Ni(CN)5]3-, en cuya estructura cristalina se han detectado las dos estructuras.

El nmero de coordinacin 6 es el ms comn para las configuraciones electrnicas desde d0 hasta d9. Por ejemplo, los complejos de los iones M3+ de la serie 3d son generalmente octadricos: [Sc(OH)2]3+ (d0), [Cr(NH3)6]3+ (d3), [Mo(CO)6] (d6), [Fe(CN)6]3- y [RhCl6]3- (d6). La gran mayora de los complejos de nmero de coordinacin seis son octadricos. Sin embargo, sus geometras no suelen ser octaedros perfectos (seis distancias M-L iguales y todos los ngulos de 90) sino que sufren distorsiones. Estas distorsiones, que aparecen en la Figura 3, son de tres tipos: tetragonal, rmbica y trigonal.

Figura 3. Distorsiones a partir de un tetraedro regular (a) y (b) tetragonal, (c) rmbica y (d) trigonal

Tipos de ligandos.Tipos de ligandos.

Los ligandos se pueden clasificar atendiendo al nmero de tomos unidos al centro metlico en:

Ligandos monodentados:

son los que ocupan 1 nica posicin en la esfera de coordinacin del metal (se unen al in metlico por un slo tomo). Pueden ser ligandos aninicos (F-, Cl-, Br-, I-, CN-, SCN-...) o ligandos neutros (NH3, H2O, CO,...).

Ligandos bidentados:

son los que ocupan dos posiciones de coordinacin. Por ejemplo, la etilendiamina, en, (NH2CH2CH2NH2), el bipiridilo, bipy, el ligando acetilacetonato, acac, etc.

Ligandos tridentados:

ocupan tres posiciones de coordinacin. Ejemplos: dietilntriamina, dien, (NH(C2H4NH2)2), etc.

Ligandos polidentados:

ocupan ms de tres posiciones en la esfera de coordinacin del in metlico.Ejemplo: AEDT (cido etilendiaminotetractico), porfirinas, etc.Los ligandos polidentados forman lo que se conoce como quelato, complejo en el que el ligando forma un anillo que incluye al tomo metlico. Un ejemplo de este tipo de ligandos es la etilendiamina, la cual forma un anillo de cinco miembros cuando sus dos tomos de nitrgeno se unen al mismo centro metlico (Figura 4):

Figura 4. Ligando etilendiamina (izda) y ngulo de mordedura (dcha)

Un ligando puede ser ambidentado:

si posee diferentes tomos donadores.

Un ejemplo de este tipo de ligandos es el ion tiocianato NCS-, que puede unirse al metal tanto por el tomo de N, para dar complejos de isotiocianato, como por el de S, para dar complejos de tiocianato. Otro ejemplo de ligando ambidentado es el ion NO2-; si se une al ion metlico de la forma M-NO2 se denomina ligando nitro y si se une por el tomo de oxgeno, M-ONO se denomina nitrito (Figura 5).

Figura 4. Ligandos nitrito y nitro.

Isomera y quiralidad. La mayora de los complejos de los metales de transicin tienen nmero de coordinacin 6 (octadricos) 4 (tetradricos o plano-cuadrados). Dos o ms compuestos que tienen la misma frmula emprica pero presentan diferentes estructuras se denominan ismeros. El nmero de ismeros que puede presentar un complejo depende de:Nmero de coordinacin, De la geometra y Del tipo de ligandos. Las isomeras ms importantes que exhiben los compuestos de coordinacin son:Los ismeros estructurales y los estereoismeros (la isomera geomtrica y la isomera ptica )

Figura 6. Isomera geomtrica en MA4B2.ESTEREOISMEROSLa isomera geomtrica.La isomera geomtrica deriva de las distintas posibilidades de disposicin de los ligandos en torno al ion central. Se presenta en compuestos de NC = 4, en geometra plano-cuadrada, y en compuestos de NC = 6, en geometra octadrica. Para complejos octadricos de composicin MA4B2 existen dos ismeros que recuerdan a los que se observan en geometra plano-cuadrada. Los dos ligandos B pueden situarse en posiciones contiguas dando lugar al ismero cis- MA4B2 o se pueden situar en posiciones diametralmente opuestas, resultando el ismero trans-MA4B2, como se muestra en la Figura 6.

Figura 6. Isomera geomtrica en MA4B2.

Cuando los complejos octadricos estn constituidos por dos grupos de tres ligandos, MA3B3, se obtiene otro tipo de isomera geomtrica. Existen dos formas de disponer los ligandos en un complejo MA3B3. En uno de los ismeros los tres ligandos A se encuentran en un plano y los tres ligandos B en otro plano perpendicular al primero; este es el ismero denominado mer (meridional). En el segundo ismero los tres ligandos A (o B) ocupan los vrtices de una misma cara triangular del octaedro, es decir, son adyacentes; este es el ismero fac (facial).

Figura 6. Isomera geomtrica en MA3B3.

La isomera ptica.Un complejo quiral es aquel cuya geometra no es superponible con la de su imagen especular. Dos complejos quirales, cada uno de los cuales es la imagen especular del otro se conocen como ismeros pticos. Los dos ismeros pticos forman un par de enantimeros. Los ismeros pticos se denominan as porque son pticamente activos, es decir, un enantimero gira el plano de la luz polarizada en una direccin y el otro rota dicho plano el mismo ngulo pero en direccin contraria. Figura 8. (a) y (b) Ismeros pticos de cis-CoCl2(en)2 . (c) trans-CoCl2(en)2

Los complejos de geometra tetradrica presentan ismeros pticos si los cuatro ligandos unidos al tomo metlico central son diferentes. Pero la isomera ptica se observa tambin en aquellos complejos de geometra octadrica que poseen ligandos bidentados o quelatantes. Un ejemplo es el catin [CoCl2(en)2]2+. Este complejo posee dos ismeros geomtricos, el cis y el trans, que exhiben colores diferentes: uno de ellos es violeta y el otro es verde. Como puede observarse en la Figura 8, el ismero cis no puede superimponerse sobre su imagen especular: son dos enantimeros. Por el contrario, el ismero trans presenta un plano de simetra que hace que las imgenes especulares sean idnticas, por lo que no presenta actividad ptica.

Figura 8. (a) y (b) Ismeros pticos de cis-CoCl2(en)2 . (c) trans-CoCl2(en)2

ISMEROS ESTRUCTURALESIsomera de coordinacin:

Esta se presenta generalmente en sales complejas en donde tanto el catin como el anin son entidades de coordinacin y por lo tanto existe la posibilidad de obtener complejos en donde los iones centrales de las entidades se encuentren con unos ligantes en un caso y con ligantes intercambiados en el otro, por ejemplo:

[Co(NH3)6 [CrCl6],[CoCl(NH3)5][CrCl5(NH3)], [CrCl2(NH3)4][CoCl4(NH3)2], [Cr(NH3)6][CoCl6].

Isomera de Enlace:

Esta isomera no es muy comn y puede presentarse con ligantes monodentados que tienen ms de un tomo donador como SCN- o NO2- , en donde el ligante se puede unir al ion central por el S por el N, en el primer caso, y por el N o por el O en el segundo. Ejemplos:

[(NH3)5Co-(NO2)]2+ , [(NH3)5Co-(ONO)]2+[(H2O)5Cr-(SCN)]2+ , [(H2O)5Cr-(NCS)]2+

Isomera de Ionizacin:

Hace referencia por lo general a sales complejas en donde la parte aninica puede ser un ligante potencial y en el ismero se intercambia con ligantes pertenecientes al catin complejo. En solucin, los ismeros dan lugar a iones diferentes. Por ejemplo:CoBr(NH3)5]SO4 , [CoSO4(NH3)5]Br

Isomera de Hidratacin:

Se considera como un caso particular de la isomera de ionizacin en donde las aguas de cristalizacin pueden intercambiarse con ligantes para coordinarse ellas al ion. El ejemplo por excelencia es:

[Cr(H2O)6]Cl3, [CrCl(H2O)5]Cl2.H2O,[CrCl2(H2O)4]Cl.2H

Isomera de Conformacin:

Se presenta cuando una entidad de coordinacin de NC 4 puede adquirir la estructura cuadrado planar o la tetradrica; en algunos casos esta modificacin se lleva a cabo por cambio en la temperatura y puede notarse por un cambio de color, como en algunos termocromos. Ejemplo: El tetraclorocuprato(II) de dietilamonio, ((C2H5)2NH2)2 [CuCl4], el cual a temperatura inferior a la ambiente, es cuadrado planar y presenta un color verde brillante; al aumentar la temperatura hasta aproximadamente 52-53C,la estructura cambia a tetradrica distorsionada y el color del complejo es amarillo.

El Enlace en los Compuestos de CoordinacinLa primera teora sobre la estructura electrnica de los complejos, la denominada Teora del Campo del Cristal, surgi con el objetivo de explicar las propiedades de los iones metlicos en cristales inicos. En esta teora, el ligando se considera como una carga puntual que repelera los electrones de los orbitales d de ion metlico central. Esta aproximacin se basa en la escisin de los orbitales d en grupos y en la distribucin de los electrones en los mismos para explicar los espectros de absorcin, la estabilidad y las propiedades magnticas de los complejos. Sin embargo, la Teora del Campo del Cristal ignora las interacciones de enlace que existen entre los ligandos y el ion central.

1.- Teora del Campo del Cristal(TCC).-

Formulada en 1929 por Bette y Van Vleck, -La TCC es un modelo fundamentalmente electrosttico.-Se basa en el campo elctrico generado por los p.e. de los ligandos alrededor del metal.

Hiptesis de partida:1) Los ligandos son cargas puntuales2) El enlace M-L es inico (no hay contribucin covalente)Se estudia el efecto de la repulsiones de las cargas sobre los orbitales d

Orbitales dFIG. 9Orbitales d

Campo cristalino en un entorno octadrico-El campo generado por 6L en simetra Oh no afecta a los 5 orbitales d por igual:-Los orbitales dz2 y dx2-y2 apuntan hacia los ligandos se desestabilizan-dxy, dxz y dyz se orientan hacia las zonas de mnima repulsin se estabilizanSi el campo fuera esfrico, los p.e. desestabilizaran por igual todos los orbitales dLa TCC es un modelo electrosttico que predice la prdida de degeneracin de los orbitales d de un complejo metlico.El modelo de desdoblamiento depende de la disposicin y tipo de ligandos

Figura 10. Desdoblamiento de orbitales d en un entorno octadrico.

-La separacin energtica entre los dos tipos de orbitales es Do = 10Dq-Dado que la distorsin energtica a partir del baricentro debe ser nula, podemos calcular:E2 - E1 = D0 E1 = -0.4 Do4E2 - 6E1 = 0E2 = 0.6 Do-La suma de las energas de todos los electrones se llama energa de estabilizacin del campo cristalino (EECC).Do = fuerza del campo (o energa de desdoblamiento)Se puede determinar por espectroscopia electrnica (UV-vis.)

El parmetro de desdoblamiento Do vara con la naturaleza de los ligandos y con la del ion metlico central. As, a partir del valor de Do obtenido para una serie de complejos del mismo ion metlico, los ligandos se clasifican en una secuencia denominada serie espectroqumica, la cual es una ordenacin de los ligandos segn el orden creciente de energa de las transiciones que se observan cuando el ligando se encuentra en el complejo:I

Los primeros se denominan ligandos de campo dbil y los ltimos ligandos de campo fuerte. Los valores de Do tambin dependen del ion metlico. En este sentido, las variaciones ms importantes a tener en cuenta son:El estado de oxidacin del metal: Do aumenta con el estado de oxidacin del centro metlicoLa naturaleza del ion metlico. Este punto se refiere a la serie de transicin a la que pertenece: Do aumenta al descender en un grupo. As el valor de Do es grande para los metales de la segunda y tercera series de transicin, por lo que sus complejos sern siempre de campo fuerte.En la primera serie de transicin los complejos sern de campo dbil o fuerte dependiendo de la naturaleza de los ligandos.

Configuraciones d2-d4 en entorno octadrico

-La posibilidad de tener configuraciones s.a./s.b. se puede dar en d4-d7.-Como P es constante, la configurancin s.a./s.b. depende del campo (Do).Complejos de spin alto = campo dbil spin bajo = campo fuerte

1er caso : Mtodo del campo dbil, Do< P-En este caso se supone que las repulsiones interelectrnicas son ms importantes que el campo-Orden de perturbaciones :1 repulsiones interelectrnicas; 2 campo de los ligandos.Trminos energticos de las configuraciones dn

2 caso : Mtodo del campo fuerte, Do > P-Suponemos que Do > P. Primero se considera la perturbacin producida por el campo,luego la de las repulsiones.

2.- Teora del campo del ligando (TCL)

La Teora del Campo del Cristal supone un modelo simple que se puede usar para interpretar los espectros. Pero esta teora presenta serias limitaciones; as, un ligando CO causa un fuerte desdoblamiento de los orbitales d, a pesar de ser un ligando neutro y de pequeo momento dipolar.La aplicacin de la Teora de Orbitales Moleculares al enlace a los compuestos de coordinacin, es decir, la Teora del Campo de Ligando, supera estas limitaciones y proporciona valores de Do tericos aceptables.

-La covalencia del enlace se refleja en una disminucin del parmetro B-La TCL introduce parmetros B modificados obtenidos experimentalmente (Uv-vis)el enlace aumenta el tamao de los orbitalesdisminuye la repulsin interelectrnica (B)Efecto nefelauxtico (expansin de nube electrnica)b = B BB', complejoB, ion libreb determina el grado de covalencia del enlace

-Enlace s: se comenzar analizando la teora del campo de ligando a partir de un complejo octadrico en los que los ligandos aportan un nico orbital de valencia dirigido hacia el tomo central. La molcula de NH3 y el ion F- son ejemplos de este tipo de ligandos. Cada ligando aporta un par de electrones para formar los enlaces con el metal.Figura 11. En un entorno octadrico, el metal utiliza los siguientes orbitales: el s, los tres p y los 5 orbitales d. Pero tan slo seis de estos orbitales poseen la simetra adecuada para la interaccin con los seis de los ligandos, quedando tres orbitales d como orbitales de no enlace. El diagrama de orbitales resultante sera el siguiente:

Figura 11. Niveles energticos de los orbitales moleculares de un complejo octadrico (esqueleto sigma)

Los seis orbitales de enlace presentan carcter predominantemente de los ligandos pues estn cerca del nivel energtico de los mismos). Estos orbitales acomodan los 12 electrones proporcionados por los ligandos. El nmero de electrones adicionales a stos depende del nmero de electrones d aportados por el ion metlico central. Estos electrones adicionales ocupan los orbitales de no enlace (los orbitales t2g) y la combinacin de antienlace (los orbitales eg) de los orbitales d y los orbitales de los ligandos. Este conjunto de orbitales posee principalmente carcter del metal, as que los electrones aportados por el metal quedan en gran medida sobre el ion metlico. El parmetro de escisin del campo de ligando octadrico, Do, es en esta aproximacin la diferencia de energa entre el HOMO y el LUMO.

Enlace p: si los ligandos poseen orbitales de simetra adecuada para dar lugar a interacciones p, darn lugar a orbitales p con los orbitales t2g del metal. El efecto de este enlace p sobre el valor de Do depende de si los orbitales de los ligandos actan como donadores o como aceptores de electrones.Un ligando donador p posee orbitales de simetra p alrededor del eje del enlace ML, y las energas de estos orbitales son muy similares a las de los orbitales d del metal. El orbital de simetra p lleno de los ligandos cae por debajo en el nivel de energa de los parcialmente llenos del metal, cuando se forman los orbitales moleculares con los orbitales t2g del metal, la combinacin de enlace est ms baja en energa que los orbitales de los ligandos y la de antienlace est por encima de los orbitales d en el ion libre (Figura 12).

Figura 12. Ligandos donadores p (izqda) y aceptores p (dcha)

3.-Teora de enlace de valencia (TEV)

-Desarrollada por Pauling en 1930-Justifica las propiedades de algunos compuestos de coordinacin (magnetismo, geometra)-Se basa en la formacin de enlaces a travs de orbitales hbridos en el metal, dirigidos hacia los ligandos. M Lcido Lewis base Lewis

Desde un punto de vista de T.E.V. la formacin de un complejo consiste en la reaccin de una base de Lewis (ligando) y un cido de Lewis (metal o ion metlico) con la formacin de un enlace covalente dativo entre el ligando y el metal. Por ejemplo, los iones Ni2+, Pd2+ y Pt2+poseen una configuracin d8. Los complejos de paladio(II) y platino(II) son tetracoordinados, planocuadrados y diamagnticos, y esta situacin se encuentra frecuentemente tambin para el niquel(II). Puesto que los iones libres son paramagnticos, los ligandos deben provocar el apareamiento de los electrones impares. Pauling sugiri que los apareamientos tenan lugar a travs de un orbital d por cada ligando. Para realizar el anlisis se usan cajas con el propsito de contar el nmero de electrones aportados por el metal y por los ligandos:

En aquellos casos donde el complejo tetracoordinado es paramgnetico (para el Ni2+) todos los orbitales estn ocupados por los ocho electrones, eliminando la posibilidad de la participacin de los orbitales d en los enlaces con los ligandos. Pauling supuso que en estos complejos estaban involucrados orbitales hbridos sp3.De acuerdo con esta interpretacin, es posible predecir la geometra de un complejo d8 si se conoce su susceptibilidad magntica, es decir, ser planocuadrado si es diamagntico y tetradrico si es paramagntico.

De manera similar, se postularon dos posibilidades para los complejos hexacoordinados de iones d6, como el Fe2+ o Co3+. Por ejemplo, el complejo [Co(NH3)6]3+ segn el tratamiento de Pauling sera diamagntico, y de hecho, esta descripcin se adecua perfectamente a las propiedades del complejo. El descubrimiento de complejos de cobalto(III) (CoF6-3) que posean electrones desapareados hizo que la teora tuviera que ser modificada. Pauling sugiri que el ion fluoruro poda unirse a travs de los orbitales externos 4d , utilizando entonces el cobalto orbitales hbridos del tipo (3)sp3(4)d2.

. Reacciones de los Complejos.

Las reacciones de los complejos de los metales de la series de transicin se estudian normalmente en disolucin. Las reacciones pueden ser de los tipos siguientes:1.-reaccin de sustitucin, es decir, una reaccin que conlleva el desplazamiento de un ligando por otro.M-X + Y M-Y + X

Ejemplo:[Co(NH3)5(NO3)]2+ + H2O [Co(NH3)5(H2O)]3+ + NO3-

Estas reacciones pueden ir mediante un mecanismo asociativo:O mediante un mecanismo disociativo:

-reacciones de disociacin:[Cr(en)3]Cl3 [Cr(en)2Cl2]Cl + en-reacciones de adicin:Cu(acac)2 + py Cu(acac)2py-reacciones de oxidacin-reduccin:[Fe(CN)6]4- + [IrCl6]2- [Fe(CN)6]3- + [IrCl6]3-

Hay casos en los que la oxidacin del metal se ve acompaada de la adicin de uno o ms ligandos, aumentando el nmero de coordinacin (reacciones de adicin oxidante):

trans-[Ir(CO)Cl(PPh3)2] + HCl trans-[Ir(CO)Cl2(H)(PPh3)2] Complejo de Vaska

reacciones de los ligandos coordinados:

. El Efecto Quelato.-Cuando la reaccin de sustitucin es llevada a cabo con un ligando quelatante, como la etilendiamina, la constante de formacin del complejo con el ligando quelantante es mayor.[Cu(OH2)6]2+ + en [Cu(OH2)4(en)]2+ + 2 11 K = 10Cu(OH2)6]2+ + 2NH3 [Cu(OH2)4(NH3)2]2+ + 2H2O 8K = 10se forman dos enlaces M-N en cada caso, pero la formacin del quelato est ms favorecida. El efecto quelato se puede explicar en base al aumento de entropa favorable que se produce en la formacin del complejo quelato.

COMPUESTOS ORGANOMETLICOSUn compuesto organometlico es un compuesto en el que los tomos de carbono forman enlaces covalentes, es decir, comparten electrones, con un tomo metlico. La caracterstica de estos compuestos es la presencia de enlaces entre tomos de metal y de carbono (que pueden ser sencillos, dobles o triples) y por tanto no se consideran organometlicos aquellos compuestos en que un metal se une a una molcula o fragmento por un tomo distinto del carbono, como ocurre en algunos compuestos de coordinacin. Este grupo incluye un elevado nmero de compuestos y algunos qumicos lo consideran un grupo distinto al de los compuestos orgnicos e inorgnicos Formalmente, los compuestos organometlicos son aquellos que poseen, de forma directa, enlaces entre tomos de metal (o metaloides) y tomos de carbono, M+C-, de mayor o menor polaridad.

Tipo de enlace y estabilidad de los compuestos organometlicos .- Adems del enlace metal-carbono, el metal puede estar unido a otros ligandos formando unidades metal-ligando. El tipo de enlace fundamental entre el carbono y el metal es de tipo covalente, pero tambin existen compuestos con enlace de dos centros y dos electrones,en los compuestos organometlicos con metales de transicin es importante considerar la regla de los 18 electrones. No es una causa termodinmica la dificultad de su sntesis, sino un problema cintico que hace necesario inhibir las reacciones de descomposicin de los compuestos formados,No obstante,la estabilidad termodinmica decrece con el tamao del metal. siendo poco estables frente a la oxidacin y la hidrlisis pues en ambos casos se obtienen productos de gran estabilidad.

Sntesis de compuestos organometlicos .-Son muy variados los mtodos de sntesis:Reacciones entre un metal y un haluro orgnico Reacciones de intercambio metlico, entre un metal y un compuesto organometlico de otro metal. Reacciones de un compuesto organometlico con un haluro metlico. Reacciones de insercin: Reacciones de compuestos diazo. Reacciones de decarboxilacin de sales metlicas. Reacciones de formacin de organometlicos de mercurio y talio con compuestos aromticos. Reacciones de formacin de organometlicos de mercurio con olefinas y acetilenos.

Tipos de compuestos organometlicosSegn el enlace metal-carbonoInicos (no moleculares):Compuestos organometlicos de Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba y lantnidos. Intermedios: Compuestos organometlicos de Li, Be, Mg y Al.Tienen dficit de electrones y tendencia a formar puentes alquilo y enlaces multicentrados.Covalentes(moleculares):Compuestos organometlicos de B, Si y de elementos de los grupos 12 al 16 que estn por debajo del tercer perodo, como el Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Se, Te y Po. Complejos: Compuestos organometlicos de metales de transicin de los grupos 3 a 11, en los que abundan los enlaces tipo pi ().

Segn el tipo de ligando

Ligandos que se unen al metal a travs de un slo tomo de carbono. Alquilos i ligandos relacionados al enlace M-C,es sencillo.Alquenilos y acilos, el enlace M-C, es doble.Alquinilos y cianuros, el enlace M-C es triple.

El nmero de tomos de carbono unidos directamente al metal se simboliza con n, que se lee n-hapto.

Segn el grupo al que pertenece el metal o metaloideCompuestos organometlicos del grupo 1: Compuestos organometlicos de los grupos 2 y 12: Compuestos organometlicos del grupo 12,13,14,15 y compuestos organom,etlicos de los elementos de transicin.

Aplicaciones de los complejos organometlicos Reacciones catalticas.Reacciones de isomerizacin de olefinas.Reacciones de arilacin y vinilacin.Mettesis de alquenosReacciones de oligomerizacin y polimerizacinOxidacin de olefinasHidrogenacin de alquenos, etc.

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