equilibrios de formación de complejos -...
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Equilibrios de formación de complejos
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Compuestos de coordinación
Ión centralNúmero de coordinaciónLigandos: monodentados, polidentados
(quelatos)
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Algunos Complejos de Coordinación
Formula Molecular Ligando Átomo
centralÁtomo
DonadorNúmero de coordinación
[Ag(NH3
)2
]Cl NH3 Ag+ N 2
(NH4
)2
[Zn(CN)4
] CN- Zn2+ C 4
K2
[Ni(CN)4
] CN- Ni2+ C 4
K2
[PtCl6
] Cl- Pt4+ Cl 6
[Ni(NH3
)6
](CN) NH3 Ni2+ N 6
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Ligandos
polidentados
oxalato
etilendiamina
CoY-
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Efecto quelato
La formación de quelatos
estabiliza los complejos (efecto entrópico)
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Formulación 1
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Formulación 2
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Formulación 3
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Formulación 4
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Formulación 5
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EjemplosSal Catión Anión Nombre
K4
[Fe(CN)6
] K+ [Fe(CN)6
]4- hexacianoferrato(II) de potasio
[Co(NH3
)4
Cl2
]Cl [Co(NH3
)4
Cl2
]+ Cl- cloruro de diclorotetraminocobalto
(III)
[Co(NH3
)5
Cl]Cl2 [Co(NH3
)5
Cl]2+ Cl- cloruro de monocloropentamincobalto
(III)
K3
[Co(NO2
)6
] K+ [Co(NO2
)6
]3-hexanitritocobaltato
(III) de potasio, conocido como sal de Fischer.
[Pt(NH3
)3
Cl]2
[PtCl4
] [Pt(NH3
)3
Cl]+ [PtCl4
]2-tetracloroplatinato
(II) de monoclorotriaminoplatino
(II), o
sal rosa de Magnus
[Pt(NH3
)4
][PtCl4
] [Pt(NH3
)4
]2+ [PtCl4
]2-tetracloroplatinato
(II) de tetraaminoplatino
(II), o sal verde de Magnus
NH4
[Cr(NH3
)2
(SCN)4
] NH4+ [Cr(NH3
)2
(SCN)4
]-tetratiocianatodiaminocromato
(III) de amonio, o sal de Reinecke
[Pt(NH3
)6
]Cl4 [Pt(NH3
)6
]4+ Cl- cloruro de hexaaminoplatino
(IV
o cloruro de Drechsel
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Estabilidad termodinámica
Constantes sucesivas de formación Constantes globales de formación
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Constantes
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Estabilidad cinética
•
Se refiere a la velocidad con que proceden las transformaciones que llevan al equilibrio.–
Reacciones rápidas
complejos lábiles
–
Reacciones lentas
complejos inertes–
Ej: [Co(NH3
)6
]3+
inestable(?), pero inerte
–
[Ni(CN-)4
]2-
estable, pero lábil
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Disociación
nnn
nn KMLLMLKLMLML 1; 1
11
11
2221
1;
nnn
nn KMLLMLKLMLML
1
1;KML
LMKLMML n
1´;
MLnLM
nLMMLn
n
Escalonada
Total
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Diagrama log
C-pL K1
>> K2
K1
=108; K2
=104
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Diagrama log
C-pL K1
=K2
K1
= K2
=103
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Diagrama log
C-pL K1
<< K2
K1
=102; K2
=104
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Cálculo de concentraciones•
n = 1: Sin reacciones parásitas
•
Complejo solo•
Complejo + ligando
•
Complejo + metal•
n > 1 (sin reacciones parásitas)
•
Complejo con n máximo•
Complejo intermedio
•
Mezclas de especies de un mismo sistema»
Diferencia de 1 ligando
»
Diferencia de más de 1 ligando•
n = 1 con reacciones parásitas
•
Constantes condicionales
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Disociación
CaY2-
Ca2+ Y4-+
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Cu-NH3
0 1 2 3 4 55
4
3
2
1
00
5
log L pL( )( )
log L4M pL( )( )
log L3M pL( )( )
log L2M pL( )( )
log LM pL( )( )
log M pL( )( )
50 pL
Cu(NH 3)4 Cu(NH 3)32+ Cu 2+
Cu(NH 3)22+
Cu(NH 3)2+
NH 3
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CuC2
O4
2x10-2 M
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Hg(II)-Br-
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Constantes condicionales
H +
HY3 - H 2Y2 - H 3Y- H 4Y
reacc iones de p ro tonación
H + H +H +
OH -N iO H + N i(O H )2 HN iO 2
-
h id rox ocomp le jo sOH -OH -
N iY2 -
N i2+
Y 4-
Mm
Ll
[Ni2+]´ = [Ni2+] + [NiOH+] + [Ni(OH)2
] + [HNiO2–]
[Y]' = [Y4-] + [HY3-] + [H2
Y2–] + [H3
Y–] + [H4
Y]
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Cálculo de del Ni2+
222
2
2
2
2 NiHNiO)OH(NiNiOHNi
Ni´Ni
Ni
HK..NiOH..NiNiOH;
OH.NiNiOH w
12
12
12
2
2
222
22
22222
H
K..NiOH..NiOH(Ni;OH.Ni
OH(Ni w
3
3
322
2322 333
H
K..NiOH..NiHNiO;OH.Ni
HNiO w
..HHHH
K
H
KHK.
..www
Ni 1810101011 3
430
2
2039
3
3
32
2
212
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Cálculo de del Y4-
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Log -pH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1414
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
11
14
log Y pH( )( )
log M pH( )( )
140 pH
Ni2+ Y4-
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Log K´-pH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140123456789
1011121314151617181920
20
0
log k pH( )( )
140 pH
log K´
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Aplicaciones•
Análisis Cualitativo–
Sensibilidad
–
Selectividad•
Separaciones
•
Disolución de precipitados•
Estabilización de grados de oxidación
•
Análisis Cuantitativo–
Volumetrías
•
Productos industriales•
Medicina y Biología