curso de química de un poco de historia...

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1 2009-II Paseo histórico e introducción 0 Paseo histórico Paseo histórico e e Introducción Introducción (2009-2) (2009-2) Rafael Moreno Esparza Rafael Moreno Esparza Curso de Química de Curso de Química de coordinación coordinación 2009-II Paseo histórico e introducción 1 Un poco de historia Un poco de historia Históricamente, la Históricamente, la Química de coordinación es de Química de coordinación es de origen comparativamente reciente. origen comparativamente reciente. Aunque diferentes historiadores adscriben fechas Aunque diferentes historiadores adscriben fechas diferentes para el descubrimiento del primer diferentes para el descubrimiento del primer compuesto de coordinaci compuesto de coordinación. ón. Si consideramos los pigmentos de alizarina como Si consideramos los pigmentos de alizarina como compuestos de coordinación, podríamos fechar compuestos de coordinación, podríamos fechar este acontecimiento a los tiempos bíblicos con el este acontecimiento a los tiempos bíblicos con el abrigo de muchos colores de Josué abrigo de muchos colores de Josué, , citado en el citado en el Génesis Génesis Así los pigmentos de alizarina se emplearon en la Así los pigmentos de alizarina se emplearon en la India, Persia y Egipto mucho antes de que los India, Persia y Egipto mucho antes de que los usaran los Griegos. usaran los Griegos. 2009-II Paseo histórico e introducción 2 Un poco de historia Un poco de historia Probablemente, la primera observación de un Probablemente, la primera observación de un compuesto de coordinación completamente compuesto de coordinación completamente inorgánico registrada científicamente es la inorgánico registrada científicamente es la descripción de la formación en disolución del tan descripción de la formación en disolución del tan familiar complejo de cobre y amoniaco hecha por familiar complejo de cobre y amoniaco hecha por Andreas Libavius Andreas Libavius en 1597 en 1597 Otro candidato para ser el primer compuesto de Otro candidato para ser el primer compuesto de coordinación coordinación registrado es probablemente el registrado es probablemente el azul azul de Prusia de Prusia que fue obtenido por que fue obtenido por Heinrich Heinrich Diesbach Diesbach, un pintor y fabricante de pinturas para pintores un pintor y fabricante de pinturas para pintores durante la primera década del siglo XVIII (1704) durante la primera década del siglo XVIII (1704) El descubrimiento de este El descubrimiento de este pigmento azul pigmento azul , como , como otros muchos fue accidental. otros muchos fue accidental. Ya que se obtiene como subproducto al calentar Ya que se obtiene como subproducto al calentar sosa y desechos animales (es decir caca) en una sosa y desechos animales (es decir caca) en una vasija de hierro vasija de hierro 2009-II Paseo histórico e introducción 3 Un poco de historia Un poco de historia 30 años más tarde 30 años más tarde Carl Wilhelm Scheelle Carl Wilhelm Scheelle (descubridor del ox (descubridor del oxígeno ígeno) aislará ) aislará de este compuesto el ácido prúsico, de este compuesto el ácido prúsico, describiendo entre otras propiedades describiendo entre otras propiedades su olor y su sabor, sobreviviendo su olor y su sabor, sobreviviendo milagrosamente para reportar estos resultados milagrosamente para reportar estos resultados Otro ejemplo temprano de estos compuestos fue Otro ejemplo temprano de estos compuestos fue el uso en 1760 del el uso en 1760 del hexacloroplatinato hexacloroplatinato de potasio de potasio para refinar platino para refinar platino Sin embargo si nos limitamos a los compuestos Sin embargo si nos limitamos a los compuestos de cobalto con de cobalto con aminas, la aminas, la prioridad se puede prioridad se puede atribuir atribuir al por lo dem al por lo demás desconocido ás desconocido Ciudadano Ciudadano Tassaert Tassaert (Citoyen Tassaert Citoyen Tassaert)

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2009-II Paseo histórico e introducción 0

Paseo históricoPaseo histórico e eIntroducciónIntroducción

(2009-2)(2009-2)Rafael Moreno EsparzaRafael Moreno Esparza

Curso de Química deCurso de Química decoordinacióncoordinación

2009-II Paseo histórico e introducción 1

Un poco de historiaUn poco de historiaHistóricamente, la Históricamente, la Química de coordinación es deQuímica de coordinación es deorigen comparativamente reciente.origen comparativamente reciente.Aunque diferentes historiadores adscriben fechasAunque diferentes historiadores adscriben fechasdiferentes para el descubrimiento del primerdiferentes para el descubrimiento del primercompuesto de coordinacicompuesto de coordinación.ón.Si consideramos los pigmentos de alizarina comoSi consideramos los pigmentos de alizarina comocompuestos de coordinación, podríamos fecharcompuestos de coordinación, podríamos fechareste acontecimiento a los tiempos bíblicos con eleste acontecimiento a los tiempos bíblicos con elabrigo de muchos colores de Josuéabrigo de muchos colores de Josué, , citado en elcitado en elGénesisGénesisAsí los pigmentos de alizarina se emplearon en laAsí los pigmentos de alizarina se emplearon en laIndia, Persia y Egipto mucho antes de que losIndia, Persia y Egipto mucho antes de que losusaran los Griegos.usaran los Griegos.

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Un poco de historiaUn poco de historiaProbablemente, la primera observación de unProbablemente, la primera observación de uncompuesto de coordinación completamentecompuesto de coordinación completamenteinorgánico registrada científicamente es lainorgánico registrada científicamente es ladescripción de la formación en disolución del tandescripción de la formación en disolución del tanfamiliar complejo de cobre y amoniaco hecha porfamiliar complejo de cobre y amoniaco hecha porAndreas LibaviusAndreas Libavius en 1597en 1597Otro candidato para ser el primer compuesto deOtro candidato para ser el primer compuesto decoordinacióncoordinación registrado es probablemente el registrado es probablemente el azulazulde Prusiade Prusia que fue obtenido por que fue obtenido por Heinrich Heinrich DiesbachDiesbach,,un pintor y fabricante de pinturas para pintoresun pintor y fabricante de pinturas para pintoresdurante la primera década del siglo XVIII (1704)durante la primera década del siglo XVIII (1704)El descubrimiento de este El descubrimiento de este pigmento azulpigmento azul, como, comootros muchos fue accidental.otros muchos fue accidental.Ya que se obtiene como subproducto al calentarYa que se obtiene como subproducto al calentarsosa y desechos animales (es decir caca) en unasosa y desechos animales (es decir caca) en unavasija de hierrovasija de hierro

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Un poco de historiaUn poco de historia30 años más tarde 30 años más tarde Carl Wilhelm ScheelleCarl Wilhelm Scheelle(descubridor del ox(descubridor del oxígenoígeno) aislará) aislaráde este compuesto el ácido prúsico,de este compuesto el ácido prúsico,describiendo entre otras propiedadesdescribiendo entre otras propiedadessu olor y su sabor, sobreviviendosu olor y su sabor, sobreviviendomilagrosamente para reportar estos resultadosmilagrosamente para reportar estos resultadosOtro ejemplo temprano de estos compuestos fueOtro ejemplo temprano de estos compuestos fueel uso en 1760 del el uso en 1760 del hexacloroplatinatohexacloroplatinato de potasiode potasiopara refinar platinopara refinar platinoSin embargo si nos limitamos a los compuestosSin embargo si nos limitamos a los compuestosde cobalto conde cobalto con aminas, laaminas, la prioridad se puedeprioridad se puedeatribuiratribuir al por lo demal por lo demás desconocido ás desconocido CiudadanoCiudadanoTassaert Tassaert ((Citoyen TassaertCitoyen Tassaert))

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Un poco de historiaUn poco de historiaDe esta manera, el comienzo de la Química deDe esta manera, el comienzo de la Química deCoordinación se puede fechar en 1798 cuandoCoordinación se puede fechar en 1798 cuandoTassaertTassaert prepara un compuestoprepara un compuestoAl dejar durante la noche disolucionesAl dejar durante la noche disolucionesamoniacales de cloruro de cobaltoamoniacales de cloruro de cobaltoLas cuales depositaban cristales anaranjados cuyaLas cuales depositaban cristales anaranjados cuyafórmula empírica esfórmula empírica es

CoClCoCl33(NH(NH33))66Y aunque también este descubrimiento fueY aunque también este descubrimiento fueprobablemente fue accidental, probablemente fue accidental, Taessert Taessert reconocereconocesu importancia, pues este compuesto presentabasu importancia, pues este compuesto presentabacaracterísticas que lo hacían muy interesantecaracterísticas que lo hacían muy interesante

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Un poco de historiaUn poco de historiaDe esta manera elDe esta manera el Ciudadano Ciudadano TaessertTaessert reconocereconoceen este compuesto una nueva clase de sustanciaen este compuesto una nueva clase de sustanciaquímica formada por química formada por lala combinación de dos combinación de doscompuestoscompuestosCada uno de los cuales estaba completamenteCada uno de los cuales estaba completamentesaturado y era capaz de tener una existenciasaturado y era capaz de tener una existenciaindependienteindependienteLas propiedades de este nuevo compuestoLas propiedades de este nuevo compuestocomplejocomplejo eran completamente diferentes a eran completamente diferentes aaquellas de cualquiera de sus componentesaquellas de cualquiera de sus componentesLas observaciones registradas porLas observaciones registradas por TaessertTaessert serseránánseguidas por innumerables descubrimientos.seguidas por innumerables descubrimientos.

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Un poco de historiaUn poco de historiaDurante el siguiente medio siglo se obtuvieron unDurante el siguiente medio siglo se obtuvieron unnúmero cada vez más grande de este tipo denúmero cada vez más grande de este tipo decompuestoscompuestosEntre estos tenemos compuestos como losEntre estos tenemos compuestos como lossiguientes:siguientes:

NaFNaF··HFHFFF33BB··NHNH33

KIKI··II22Prusiato rojo de potasioPrusiato rojo de potasioLos Los nitroprusiatosnitroprusiatosLos Los nitroprusitosnitroprusitos

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Un poco de historiaUn poco de historiaAdemAdemás de los compuestos ya mencionadosás de los compuestos ya mencionadostenemos esta retahíla de compuestos con nombretenemos esta retahíla de compuestos con nombrede su descubridor:de su descubridor:

Sal deSal de AndersonAnderson {C{C55HH55NH·NH·[[PtPt(C(C55HH55N)ClN)Cl55]]}}

Sal deSal de ChugaevChugaev

{{[[PtPt(NH(NH33))55Cl]ClCl]Cl33}}Sal deSal de CleveCleve

{{cis-cis-[[PtPt(NH(NH33))22ClCl44]]}}Triamina Triamina dede Cleve Cleve

{{[[PtPt(NH(NH33))33Cl]Cl]ClCl}}

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Un poco de historiaUn poco de historiaY no crean que ya acabamos, apenas vamos en laY no crean que ya acabamos, apenas vamos en laefe:efe:

Primera sal dePrimera sal de CossaCossa{K{K[[PtPt(NH(NH33)Cl)Cl33]]}}

Segunda sal deSegunda sal de CossaCossa{K{K[[PtPt(NH(NH33)Cl)Cl55]]}}

Cloruro deCloruro de DrechselDrechsel{{[[PtPt(NH(NH33))66]Cl]Cl55}}

Sal de Sal de DurrantDurrant{K{K44[(C[(C22OO44))22Co(OH)Co(OH)22Co(CCo(C22OO44))22]]}}

Sal de Sal de ErdmannErdmann{{NHNH44trans-trans-[[CoCo(NH(NH33))2 2 (NO(NO22))44]]}}

Sal de Sal de FisherFisher{K{K33[[CoCo(NO(NO22))66]]}}

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Un poco de historiaUn poco de historiaY ahora empezamos con la geY ahora empezamos con la ge::

Sal deSal de GerhardtGerhardt{{trans-trans-[[PtPt(NH(NH33))22ClCl44]]}}

Sal deSal de GibbsGibbs{{[[CoCo(NH(NH33))33(NO(NO22))33]]}}

Sal deSal de GrosGros{{trans-trans-[[PtPt(NH(NH33))44ClCl22]Cl]Cl22}}

Sal deSal de LittonLitton{Na{Na66[[PtPt(SO(SO33))44]]}}

Sal verde deSal verde de MagnusMagnus{{[[PtPt(NH(NH33))44][][PtPt((ClCl))44]]}}

SSal rosa al rosa dede MagnusMagnus{{[[PtPt(NH(NH33))33Cl]Cl]22[[PtPt((ClCl))44]]}}

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Un poco de historiaUn poco de historia¡Calma que hay que llegar hasta la zeta!¡Calma que hay que llegar hasta la zeta!

Sal deSal de MorlandMorland{(NH{(NH22))22C=NHC=NH22[[CrCr(NH(NH33))22(SCN)(SCN)44]]}}

Sal de Sal de PeyronePeyrone {{cis-cis-[[PtPt(NH(NH33))22ClCl22]]}}

Sulfato de Sulfato de RecouraRecoura{{[[CrCr(H(H22O)O)55Cl]SOCl]SO44}}

Sal de Sal de ReineckeReinecke {NH{NH44[[CrCr(NH(NH33))22(SCN)(SCN)44]]}}

Sal de Sal de VauquelinVauquelin{{[[PdPd(NH(NH33))44][][PdPd((ClCl))44]]}}

Sal de Sal de ZeiseZeise{K{K[[PtPt(C(C22HH44)Cl)Cl33]·H]·H22OO}}

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Un poco de historiaUn poco de historiaPor otra parte, el gran número de compuestos dePor otra parte, el gran número de compuestos decobalto y las aminas, obliga crear un sistema decobalto y las aminas, obliga crear un sistema denomenclaturanomenclaturaDado que no se entendía su estructura, entre 1851Dado que no se entendía su estructura, entre 1851y 1852 y 1852 Edmond FremyEdmond Fremy introduce unaintroduce unanomenclatura basada en el colornomenclatura basada en el color

Cloruro xantocobálticoCloruro xantocobálticocafécaféCo(NOCo(NO22))33··5NH5NH33

Cloruro praseocobálticoCloruro praseocobálticoverdeverdeCoClCoCl33··4NH4NH33

Cloruro roseocobálticoCloruro roseocobálticorojorojoCoClCoCl33··5NH5NH33··HH22OOCloruro purpúreocobálticoCloruro purpúreocobálticopúrpurapúrpuraCoClCoCl33··5NH5NH33

Cloruro luteocobálticoCloruro luteocobálticoamarilloamarilloCoClCoCl33·6NH·6NH33

NombreNombreColorColorFórmula MínimaFórmula Mínima

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Un poco de historiaUn poco de historiaA pesar de que estos compuestos ya se conocíanA pesar de que estos compuestos ya se conocíanpor más de 150 años, a finales del siglo pasadopor más de 150 años, a finales del siglo pasadotodavía no existía una explicación satisfactoria detodavía no existía una explicación satisfactoria desu comportamiento o aún de su existenciasu comportamiento o aún de su existenciaEvidentemente, la Evidentemente, la teoría vigenteteoría vigente no podía explicar no podía explicarni las propiedades ni su estructurani las propiedades ni su estructuraPara ese tiempo se propusieron varias teorías paraPara ese tiempo se propusieron varias teorías paraexplicar la naturaleza de estos compuestosexplicar la naturaleza de estos compuestosEntre ellas las de Entre ellas las de Thomas Thomas GrahamGraham que trabajabaque trabajabacon sales de amonio,con sales de amonio, en 1837 sugiereen 1837 sugiereque las aminas deque las aminas de cobalto debieran decobalto debieran deverse comoverse como sales de amoniosales de amonio en las queen las queelel amonio remplazaba un hidrógenoamonio remplazaba un hidrógenopor un metalpor un metal

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Un poco de historiaUn poco de historiaEn la mayorEn la mayoría de los campos de la ciencia la teoríaía de los campos de la ciencia la teoríava detrás de la prácticava detrás de la prácticaEs decir que, se deben acumular suficientes datosEs decir que, se deben acumular suficientes datosexperimentales antes de intentar explicar los hechosexperimentales antes de intentar explicar los hechoso predecir nuevos fenómenoso predecir nuevos fenómenosHemos visto que durante la primera mitad del sigloHemos visto que durante la primera mitad del sigloXIX los descubrimientos relacionados con la químicaXIX los descubrimientos relacionados con la químicade coordinación fueron pocos, esporádicos y ade coordinación fueron pocos, esporádicos y amenudo accidentalesmenudo accidentalesY no será hasta que la recopilación de Y no será hasta que la recopilación de OliverOliverWolcott GibbsWolcott Gibbs y y Frederick Augustus GenthFrederick Augustus GenthResearches on the Ammonia-Cobalt Researches on the Ammonia-Cobalt BasesBases en 1856 en 1856que los quque los químicos comenzaron a estudiar devota yímicos comenzaron a estudiar devota ysistemáticamente este camposistemáticamente este campo

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Un poco de historiaUn poco de historiaPodrPodríamos pensar que las teorías acerca de losíamos pensar que las teorías acerca de loscompuestos de coordinación eran prácticamentecompuestos de coordinación eran prácticamenteinexistentes hasta el final del siglo XIXinexistentes hasta el final del siglo XIXEl impulso para desentrañar estos problemasEl impulso para desentrañar estos problemasestructurales viene al final de las ideas de laestructurales viene al final de las ideas de lanaturaleza eléctrica de la materia de naturaleza eléctrica de la materia de JJöns öns JacobJacobBerzelius Berzelius (1841)(1841)Y tambiY también de otras teorías propuestas por:én de otras teorías propuestas por:Jules Jules ReisetReiset (1844),(1844),Charles Charles Frederic GerhardtFrederic Gerhardt (1850),(1850),August Wilhelm von HofmannAugust Wilhelm von Hofmann (1851)(1851)

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Un poco de historiaUn poco de historiaPara finales del siglo y debido al gran desarrollo de laPara finales del siglo y debido al gran desarrollo de laQuímica Orgánica, se trató de explicar elQuímica Orgánica, se trató de explicar elcomportamiento de los compuestos de Cobalto concomportamiento de los compuestos de Cobalto conlos mismos modelos que los empleados en loslos mismos modelos que los empleados en loscompuestos orgánicoscompuestos orgánicosEl paralelismo entre las series homólogas de lasEl paralelismo entre las series homólogas de lasaminas de cobalto y las cadenasaminas de cobalto y las cadenas de carbono es obviode carbono es obviosi las escribimossi las escribimos con su fórmula generalizada:con su fórmula generalizada:

CHCH33·(CH·(CH22))nnClClCoCo·(NH·(NH33))nnClCl33

En donde los miembros sucesivos de una serieEn donde los miembros sucesivos de una serieestaban relacionados unos a otros por diferentesestaban relacionados unos a otros por diferenteslongitudes de cadenalongitudes de cadenaSiendo cada Siendo cada ––CHCH22–– o o ––NHNH33–– uno de los eslabonesuno de los eslabones

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Un poco de historiaUn poco de historiaEn poco tiempo (1869) En poco tiempo (1869) Christian WilhelmChristian WilhelmBlomstrandBlomstrand propone que las aminaspropone que las aminascomplejas de cobalto y de platinocomplejas de cobalto y de platino((CoClCoCl22·6NH·6NH33 y y PtClPtCl22·4NH·4NH33) podían) podíanescribirse así:escribirse así:

De esta manera la solución delDe esta manera la solución delproblema era la misma queproblema era la misma queFriedrich August Kekule von StradonitzFriedrich August Kekule von Stradonitzhabía propuesto para los compuestoshabía propuesto para los compuestosorgánicos (1864)orgánicos (1864)

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Un poco de historiaUn poco de historiaUno de los máximos defensores de esta teorUno de los máximos defensores de esta teoríaía(murió sin aceptar ideas alternativas) fue (murió sin aceptar ideas alternativas) fue MadsMadsSophøus Jørgensen Sophøus Jørgensen el cual habrá de luchar contra lael cual habrá de luchar contra lamera sugerencia de cualquier otro modelo durantemera sugerencia de cualquier otro modelo durantetoda su vidatoda su vidaComo investigadorComo investigador JørgensenJørgensen era cuidadoso,era cuidadoso,metmetódico, escrupuloso y solitarioódico, escrupuloso y solitarioAunque la teorAunque la teoría de ía de Blomstrand- Blomstrand- Jørgensen Jørgensen ((de lasde lascadenascadenas)) que el mismo ayudó a construir y defendíaque el mismo ayudó a construir y defendíaa toda costa, eventualmente fue desbancada, susa toda costa, eventualmente fue desbancada, susobservaciones experimentales no pueden ser deobservaciones experimentales no pueden ser deninguna manera invalidadasninguna manera invalidadasAl contrario, sus experimentos, llevados a cabo conAl contrario, sus experimentos, llevados a cabo conmeticuloso cuidado proveyeron los fundamentometiculoso cuidado proveyeron los fundamentoexperimentales no solo para la teoría de las cadenasexperimentales no solo para la teoría de las cadenassino también para la nueva teoríasino también para la nueva teoría

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Un poco de historiaUn poco de historiaConsiderando su pasiConsiderando su pasión por la perfección, suón por la perfección, suproducción fue tremenda y le debemos muchos deproducción fue tremenda y le debemos muchos delos hechos experimentales básicos de la química delos hechos experimentales básicos de la química decoordinacióncoordinaciónLa controversia entre el y quien iba a producir laLa controversia entre el y quien iba a producir lanueva teoría del área es un excelente ejemplo de lanueva teoría del área es un excelente ejemplo de lasinergia que se produce tantas veces en la cienciasinergia que se produce tantas veces en la cienciaDe esta manera, un sentido de la historia muyDe esta manera, un sentido de la historia muyconservador de conservador de JørgensenJørgensen le obligaba a considerar lale obligaba a considerar lanueva teoría nueva teoría como un rompimiento del desarrollo como un rompimiento del desarrollode las teorde las teorías de la estructura químicaías de la estructura químicaDe manera que la contemplaba como unaDe manera que la contemplaba como unaexplicación explicación ad ad hochoc insuficientemente soportada porinsuficientemente soportada porla evidencia experimentalla evidencia experimentalDebido a esta rivalidad, hizo muchísimo trabajoDebido a esta rivalidad, hizo muchísimo trabajoexperimental para derrotar a su adversarioexperimental para derrotar a su adversario

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Un poco de historiaUn poco de historiaMuchas de estas ideas,Muchas de estas ideas, finalmentefinalmentehabrhabrán de án de cristalizarcristalizar en la en la teoríateoríade la disociaciónde la disociación electrolíticaelectrolítica de deSvante August ArrheniusSvante August Arrhenius en 1887en 1887Y solamente habrían de pasar cuatroY solamente habrían de pasar cuatroaños para que años para que Alfred WernerAlfred Werner publicarapublicaraen 1893, dos trabajos que juntosen 1893, dos trabajos que juntos constituyen losconstituyen loscimientos de lacimientos de la teoría moderna de la teoría moderna de la QuímicaQuímicade Coordinaciónde CoordinaciónEstosEstos trabajos sertrabajos serán la base del trabajoán la base del trabajoque le hará merecedor del premio que le hará merecedor del premio NobelNobelde Química en 1913de Química en 1913

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Alfred WernerAlfred WernerAlfred WernerAlfred Werner nacinació el 12 deó el 12 dediciembre de 1866, en ladiciembre de 1866, en laciudad de ciudad de MullhausenMullhausen ((AlsaciaAlsacia).).Desde 1885 hasta 1886 hizo suDesde 1885 hasta 1886 hizo suservicio militar en la ciudad deservicio militar en la ciudad deKarlsruheKarlsruhe para atender laspara atender lasclases Química clases Química organica organica en laen lapreparatoria técnica (preparatoria técnica (TechnischeTechnischeHochschuleHochschule) de esa ciudad.) de esa ciudad.Sus estudios universitarios los llevará a cabo en elSus estudios universitarios los llevará a cabo en elEidgenössiches PolytechnikumEidgenössiches Polytechnikum en la ciudad deen la ciudad de ZurichZurichadonde finalmente emigraráadonde finalmente emigrará..

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Alfred WernerAlfred WernerSerá Será Alfred WernerAlfred Werner pues, quien consigue producirpues, quien consigue produciruna teoría que puede explicar tanto la estructurauna teoría que puede explicar tanto la estructuracomo algunas de sus propiedadescomo algunas de sus propiedades

Esta teoría se llama Esta teoría se llama Teoría de la coordinaciónTeoría de la coordinación

Para entender la agudeza, el talento y la granPara entender la agudeza, el talento y la gransagacidad de sagacidad de WernerWerner, debe recordarse que en esa, debe recordarse que en esaépoca no se conocía aun el papel del electrón, elépoca no se conocía aun el papel del electrón, elcual es la base de todas las teorías de enlacecual es la base de todas las teorías de enlacequímico modernasquímico modernas

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Teoría de la coordinaciónTeoría de la coordinaciónPara referirse a los compuestos de coordinaciPara referirse a los compuestos de coordinaciónón,,los alemanes emplean los alemanes emplean un términoun término((VerbindungenhöherVerbindungenhöher) que traducido al español) que traducido al españoles: es: compuestos de orden superiorcompuestos de orden superiorEstos compuestos están formados por más deEstos compuestos están formados por más dedos moléculas, cada una de las cuales por su ladodos moléculas, cada una de las cuales por su ladosatisfacen sus requerimientos usuales de valenciasatisfacen sus requerimientos usuales de valenciaSin embargo, tales compuestos tienenSin embargo, tales compuestos tienenpropiedades completamente diferentes a las depropiedades completamente diferentes a las delos compuestos de los que procedelos compuestos de los que procedeUna de las más importantes, en particular paraUna de las más importantes, en particular paralos compuestos de los elementos de transición eslos compuestos de los elementos de transición esque presentan colorque presentan color

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Teoría de la coordinaciónTeoría de la coordinaciónLa propuesta de La propuesta de WernerWerner es muy sencilla,es muy sencilla,simplemente sugiere que los metales tienensimplemente sugiere que los metales tienendos tipos de valenciados tipos de valencia

HauptvalenzHauptvalenz oo primaria primaria ( (ionizableionizable) la que) la quesolo puede satisfacerse por medio desolo puede satisfacerse por medio deiones negativos iones negativos e. e. grgr.. Los cloruros en elLos cloruros en elCrClCrCl33NebenvalenzNebenvalenz o o secundariasecundaria (no (no ionizableionizable))que puede satisfacerse tanto por medio deque puede satisfacerse tanto por medio deaniones, como por moléculas neutrasaniones, como por moléculas neutras

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Teoría de la coordinaciónTeoría de la coordinaciónAdemAdemás sugiere que:ás sugiere que:

Cada metal tiene un número característicoCada metal tiene un número característicode de valencias secundariasvalencias secundarias dirigidas en el dirigidas en elespacio para dar un arreglo geométricoespacio para dar un arreglo geométricodefinidodefinidoLas Las valencias primariasvalencias primarias por otra parte, no por otra parte, noson direccionalesson direccionalesCuando un ion Cuando un ion uninegativo uninegativo está ocupandoestá ocupandouna de las valencias secundarias, satisfaceuna de las valencias secundarias, satisfacetambién la carga de una de las primariastambién la carga de una de las primarias

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El trabajo de El trabajo de WernerWernerPara hacer esta propuesta habrá de reunir unaPara hacer esta propuesta habrá de reunir unacantidad verdaderamente impresionante decantidad verdaderamente impresionante deevidencia para proponer la configuraciónevidencia para proponer la configuraciónoctaédrica a partir de la isomería y reactividadoctaédrica a partir de la isomería y reactividadde los complejos de los complejos hexacoordinadoshexacoordinadosPara Para que fuese completamente aceptada muchoque fuese completamente aceptada muchoantes de que fuera confirmada por medio de losantes de que fuera confirmada por medio de losmétodos modernos de determinaciónmétodos modernos de determinaciónestructuralestructural

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El trabajo de El trabajo de WernerWernerLos hechos colectados para elaborar esta teoríaLos hechos colectados para elaborar esta teoríaparten de la parten de la teoría de la disociación electrolíticateoría de la disociación electrolíticade de Arrhenius Arrhenius y una gran cantidad de trabajoy una gran cantidad de trabajoexperimentalexperimentalGran parte del trabajo experimental consistirá enGran parte del trabajo experimental consistirá enla síntesis y purificación de miles y miles dela síntesis y purificación de miles y miles decomplejoscomplejosOtra parte será la medición de sus propiedades yOtra parte será la medición de sus propiedades yla determinación de la reactividad de dichosla determinación de la reactividad de dichoscomplejoscomplejos

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ReactividadReactividadAl estudiar los siguientes complejos:Al estudiar los siguientes complejos:

Se encuentra esto:Se encuentra esto:CoClCoCl33··6NH6NH33 + Ag + Ag++

(exceso) (exceso) →→ 3AgCl3AgCl(s)(s)CoClCoCl33··5NH5NH33 + Ag + Ag++

(exceso) (exceso) →→ 2AgCl2AgCl(s)(s)CoClCoCl33··4NH4NH33 + Ag + Ag++

(exceso) (exceso) →→ 1AgCl1AgCl(s)(s) praseopraseoCoClCoCl33··4NH4NH33 + Ag + Ag++

(exceso) (exceso) →→ 1AgCl1AgCl(s)(s) violeovioleo

VioleoVioleoVioletaVioletaCoClCoCl33··4NH4NH33

PraseoPraseoVerdeVerdeCoClCoCl33··4NH4NH33

PurpureoPurpureoPúrpuraPúrpuraCoClCoCl33··5NH5NH33

LuteoLuteoAmarilloAmarilloCoClCoCl33··6NH6NH33

NombreNombreColorColorComplejoComplejo

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Estudios de ConductividadEstudios de ConductividadUsando la teoría de Usando la teoría de ArrheniusArrhenius estudió laestudió laconductividad de los complejos:conductividad de los complejos:

K[Pt(NHK[Pt(NH33) Cl) Cl55]]106106PtClPtCl44.NH.NH33KClKCl

[Pt(NH[Pt(NH33))33Cl]Cl]ClCl9696PtClPtCl44.3NH.3NH33

123123NaClNaCl

Electrolitos 1:1Electrolitos 1:1[Pt(NH[Pt(NH33))22ClCl22]]3.25 a 6.993.25 a 6.99PtClPtCl44.2NH.2NH33

No ElectrolitosNo Electrolitos

Formulación deFormulación deWernerWerner

ConductividadConductividadFórmulaFórmulaempíricaempírica

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Estudios de ConductividadEstudios de ConductividadY ademásY además

393393LaClLaCl33

[Co(NH[Co(NH33))66]Cl]Cl33431431CoClCoCl33..6NH6NH33

[Pt(NH[Pt(NH33))44ClCl22]Cl]Cl22228228[Co(NH[Co(NH33))55Cl]ClCl]Cl22261261CoClCoCl33..5NH5NH33

[Pt(NH[Pt(NH33))55Cl]ClCl]Cl33404404PtClPtCl44..5NH5NH33

Electrolítos 1:3Electrolítos 1:3PtClPtCl44.4NH.4NH33

260260CaClCaCl22

Electrolitos 1:2Electrolitos 1:2

Formulación deFormulación deWernerWernerConductividadConductividadFórmulaFórmula

empíricaempírica

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Estudios de ConductividadEstudios de Conductividad

Cond

ucta

ncia

mol

ar (

mho

s/cm

)

K3[Co(NO2)6]

Desconocido

K[Co(NH3) 2(NO2)4]

[Co(

NH 3

) 3(N

O 2) 3

]

[Co(N

H 3) 4

(NO 2

) 2]Cl

[Co(NH 3) 5(NO2)]Cl 2

[Co(NH3)6]Cl3

Carga de la especie2009-II Paseo histórico e introducción 31

El trabajo de El trabajo de WernerWernerDespués de innumerables experimentos seDespués de innumerables experimentos seencuentra que dependiendo del número y el tipoencuentra que dependiendo del número y el tipode moléculas en la estructura secundaria sede moléculas en la estructura secundaria seobtenían un número específico de isómerosobtenían un número específico de isómeros

Para explicar esto tenía que proponer quePara explicar esto tenía que proponer queconfiguración debían tener las moléculasconfiguración debían tener las moléculasasociadas a la valencia secundariaasociadas a la valencia secundaria

Para ello hizo varias propuestas estructurales yPara ello hizo varias propuestas estructurales yanalizando el número de isómeros posibles paraanalizando el número de isómeros posibles paradiferentes arreglos con cada combinación dediferentes arreglos con cada combinación demoléculas en la valencia secundariamoléculas en la valencia secundaria

9

2009-II Paseo histórico e introducción 32

El trabajo de El trabajo de WernerWernerAsí para cuando la valencia secundaria era deAsí para cuando la valencia secundaria era deseis, las configuraciones posibles podían serseis, las configuraciones posibles podían sertres:tres:

Hexagonal planaHexagonal planaPrisma trigonalPrisma trigonalOctaédricaOctaédrica

2009-II Paseo histórico e introducción 33

Número de isómeros esperadosNúmero de isómeros esperadosAl buscar cuántos isómeros podía tener cadaAl buscar cuántos isómeros podía tener cadacombinación se encontró:combinación se encontró:

22

22

11ObservadaObservada

223333MAMA33BB33

223333MAMA44BB22

111111MAMA55BB

OctaédricaOctaédricaPrisma trigonalPrisma trigonalHexagonalHexagonalFórmulaFórmula

2009-II Paseo histórico e introducción 34

Número de isómeros esperadosNúmero de isómeros esperadosDe igual manera, cuando la valencia secundaria eraDe igual manera, cuando la valencia secundaria erade cuatro, las configuraciones posibles podían serde cuatro, las configuraciones posibles podían serdos:dos:

TetraédricaTetraédricaCuadradaCuadrada

2009-II Paseo histórico e introducción 35

Número de isómeros esperadosNúmero de isómeros esperados

Y ahora se encontró:Y ahora se encontró:

11

22

11ObservadaObservada

1111MABMAB33

1122MAMA22BB22

1111MAMA33BB

TetraédricaTetraédricaCuadradaCuadradaFórmulaFórmula

10

2009-II Paseo histórico e introducción 36

Isómeros ópticosIsómeros ópticosAdicionalmente, la existencia de ciertos complejosAdicionalmente, la existencia de ciertos complejosque presentaban que presentaban actividad ópticaactividad óptica le permitió le permitióafianzar su teoría pues demostrafianzar su teoría pues demostró su existenciaó su existencia