Complejos, ligandos y cambios de color
Introducido| English | Significado |
|---|---|
| ligand/ˈlɪɡænd/ | ligando |
| coordination number/kəʊˈɔːdɪneɪʃn ˈnʌmbə/ | número de coordinación |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | octaédrico |
| Absorption/əbˈsɔːpʃn/ | Absorción |
Contar lo que realmente se une
- Un ligando dona un par de electrones a un ion metálico. El número de coordinación cuenta los átomos donantes directamente unidos a ese metal.
- Tres ligandos bidentados 'en' tienen seis átomos donantes. Un complejo hexacoordinado suele tener geometría octaédrica.
Tres ligandos bidentados necesariamente dan un número de coordinación tres.
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Cada ligando aporta dos átomos donantes, dando seis.
Mantener configuraciones atómicas e iónicas separadas
- El cromo es [Ar]3d⁵4s¹ y el cobre es [Ar]3d¹⁰4s¹. Retirar electrones 4s antes que 3d para formar cationes.
- Cu²⁺ es d⁹ y cumple el criterio de elemento de transición. Zn²⁺ es d¹⁰; el zinc no cumple esa definición.
¿Qué ion tiene una subcapa d incompleta?
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El cobre(II) es d⁹, cumpliendo la condición de d incompleto.
Resolver la carga antes de interpretar el color
- En [Cr(H₂O)₄Cl₂]⁺, las moléculas de agua neutras contribuyen cero y dos cloruros contribuyen −2. El cromo es +3.
- Cuatro donantes de agua más dos donantes de cloruro dan un número de coordinación seis. Ni el color ni el conteo de ligandos determinan por sí solos cada detalle estructural.
Para [Co(en)₃]³⁺, tres ligandos en neutros dejan al cobalto en +3 y proporcionan seis átomos donantes.
Encontrar el estado de oxidación del cromo en [Cr(H₂O)₄Cl₂]⁺.
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x − 2 = +1, por lo tanto x = +3.
Explicar el color usando niveles de energía
- Los ligandos dividen los niveles de energía de los orbitales d. La absorción de luz visible adecuada promueve un electrón entre niveles.
- Cambiar el ligando, estado de oxidación o número de coordinación puede alterar la brecha. Un ion d⁰ o d¹⁰ no tiene una transición d–d adecuada.
¿Cuáles dos cambios pueden alterar la separación de los orbitales d?
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El entorno de los ligandos y el estado de oxidación afectan la brecha de energía de los orbitales d.
Separar los dos roles del amoníaco
- Una pequeña cantidad de amoníaco precipita hidróxido de cobre aceptando protones del agua coordinada.
- El exceso de amoníaco reemplaza los ligandos de agua y disuelve el precipitado para dar una solución azul intenso. El cobre permanece en +2.
Los complejos con cuatro coordenados pueden ser tetraédricos o planos cuadrados; el mismo conteo puede tener diferente geometría.
Contar pares donantes y sitios de coordinación, rastrear el estado de oxidación del metal y distinguir precipitación de reemplazo de ligandos antes de interpretar un cambio de color.
El exceso de amoníaco da al cobre(II) una solución _____ profunda.
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El complejo disuelto de amoníaco es azul profundo, a diferencia del precipitado inicial azul pálido.