Complex de coordinació
Un complex de coordinació és un compost químic que consistix en un àtom o ion central, que generalment és metàlic i es denomina centre de coordinació, i un conjunt circumdant de molècules o ions units, que a la seua volta es coneixen com lligants o agents complejantes.[1] Molts composts que contenen metals, especialment aquells que inclouen metals de transició (elements com el titani que pertanyen al bloc d de la taula periòdica), són complexos de coordinació.
Tradicionalment, un complex sempre ha implicat una associació reversible de molècules, àtoms o ions en enllaços químics dèbils. No obstant, este significat ha evolucionat en aplicar-se a la química de la coordinació. Actualment, alguns complexos metàlics es formen de forma casi irreversible i molts d'ells s'unixen per mig d'enllaços molt forts.
Nomenclatura i terminologia
[editar | editar còdic]L'àtom de dins d'un lligant que està unit a l'àtom o ion metàlic central es denomina àtom donant. En un complex típic, un ion metàlic està unit a varis àtoms donants, que poden ser iguals o diferents. Un lligant polidentado (en enllaços múltiples) és una molècula o ion que s'unix a l'àtom central a través de varis dels seus àtoms; són comuns els ligandos en 2, 3, 4 o inclús 6 enllaços a l'àtom central. Estos complexos es denominen complexos quelat; la formació d'estos complexos es denomina quelación, complexación i coordinació.
L'àtom o ion central, junt en tots els ligandos, componen l'esfera de coordinació.[2][3] Els àtoms o ion centrals i els àtoms donadores componen la primera esfera de coordinació.
La coordinació es referix als "enllaços covalente coordinats" (enllaces dipolares) entre els ligandos i l'àtom central. Originalment, un complex implicava una associació reversible de molèculas, àtoms o ions per mig d'estos enllaços químics dèbils. Aplicat a la química de coordinació, este significat ha evolucionat. Alguns complexos metàlics es formen de forma pràcticament irreversible i molts estan units per enllaços prou forts.[4][5]
El número d'àtoms donants units a l'àtom o ion central es denomina número. Els número més comuns són 2, 4 i, especialment, 6. Un ion hidratado és un tipo de ion complex (o simplement un complex), una espècie formada entre un ion metàlic central i un o més ligandos, molècules o ions circumdants que contenen a lo manco un parell d'electrons no enllaçats.
Si tots els ligandos són monodentados, el número d'àtoms donants és igual al número de ligandos. Per eixemple, el ion cobalt(II) hexahidratado o ion hexaaquacobalto(II) [Co(H2O)6]2+ és un ion complex hidratado que consta de sis molècules d'aigua unides a un ion metàlic Co. L'estat d'oxidació i l'número reflectixen el número d'enllaços formats entre el ion metàlic i els ligandos en el ion complex. No obstant, l'número de Pt(en)Plantilla:La seua és 4 (en lloc de 2) ya que té dos ligandos bidentados, que contenen quatre àtoms donadores en total.
Qualsevol àtom donant cedirà un parell d'electrons. Existixen àtoms o grups donants que poden cedir més d'un parell d'electrons. Estos es denominen bidentados (cedixen dos parells d'electrons) o polidentados (cedixen més de dos parells d'electrons). En alguns casos, un àtom o grup cedix un parell d'electrons a dos àtoms o aceptores metàlics centrals, similars o diferents, per mig de la divisió del parell d'electrons, en un enllace de dos electrons en tres centres. Estos es denominen ligandos pont.
Història
[editar | editar còdic]
Els complexos de coordinació es coneixen des dels inicis de la química moderna. Entre els primers complexos de coordinació coneguts es troben colorants com el blau de Prusia. Les seues propietats es varen comprendre be a finals de el XIX, despuix del treball de Christian Wilhelm Blomstrand en 1869. Blomstrand va desenrollar lo que es coneix com la teoria de la cadena iònica complexa. En considerar els complexos d'amina metàlica, teorizó que les molècules d'amoníac compensaven la càrrega del ion formant cadenes del tipo [(NH3)X]X+, a on X és l'número del ion metàlic. Va comparar les seues cadenes teòriques d'amoníac en hidrocarburs de la forma (CH2)X.[6]
Seguint esta teoria, el científic danés Sophus Mads Jørgensen la va millorar. En la seua versió, va afirmar que quan una molècula es disocia en una solució, hi havia dos possibles resultats: els ions s'unirien per mig de les cadenes d'amoníac descrites per Blomstrand o s'unirien directament al metal.
No va ser fins a 1893 que Alfred Werner va publicar la versió més acceptada de la teoria en l'actualitat. El seu treball va incloure dos canvis importants en la teoria de Blomstrand. El primer va ser que va descriure les dos possibilitats en térmens de la seua ubicació en l'esfera de coordinació. Va afirmar que si els ions formaren una cadena, açò ocorreria fòra de l'esfera de coordinació, mentres que els ions que s'uniren directament al metal ho farien dins d'ella.[7] No obstant, en un dels seus descobriments més importants, Werner refutó la major part de la teoria de la cadena. Va descobrir la disposició espacial dels ligandos que participaven en la formació del complex hexacoordinado cobalt. La seua teoria permet comprendre la diferència entre un lligant coordinat i un ion d'equilibri de càrrega en un compost, per eixemple, el ion clorur en els clorur de cobaltamina, i explicar molts dels isòmers prèviament inexplicables.
En 1911, Werner va resoldre per primera volta el complex de coordinació cobalt/amoníac hexol en isòmers òptics, derribant la teoria de que solament els composts de carbono podien posseir quiralidad.[8]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Lawrance (2010). Introduction to Coordination Chemistry, Wiley. doi:10.1002/9780470687123. ISBN 9780470687123.
- ↑ «[1]».
- ↑ «What Is A Coordination Compound?». Purdue University Department of Chemistry.
- ↑ Cotton, Frank Albert; Geoffrey Wilkinson, {{{nom2}}}; Carlos A. Murillo, {{{nom3}}} (1999). Advanced Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons, p. 1355. ISBN 978-0-471-19957-1.
- ↑ Miessler, Gary L.; Donald Arthur Tarr, {{{nom2}}} (1999). Inorganic Chemistry, Prentice Hall, p. 642. ISBN 978-0-13-841891-5.
- ↑ «Coordination compound - History of coordination compounds» (en en). Encyclopedia Britannica. Consultat el 2021-07-07.
- ↑ «Coordination Compound».
- ↑ Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft.44(2)
- 1887–1898.doi:10.1002/cber.19110440297.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Complejo de coordinación» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.