Introducción a los compuestos de coordinación

Compuestos de coordinación o complejos, como su propio nombre indica,  son aquellos compuestos que presentan una complejidad añadida a la formulación inorgánica que hemos conocido hasta ahora. En este post os queremos dar un enfoque básico, pero que creemos esencial para el conocimiento de los compuestos de coordinación.

¿Qué se entiende como compuesto de coordinación?

Podemos decir, que se trata de compuestos formados por un átomo central (generalmente un metal de transición, debido a la presencia de orbitales vacíos), que se encuentra rodeado de un número de moléculas (iónicas o neutras con pares de electrones libres) llamadas ligandos.

Los ligandos son un mundo increíble!!
Vamos a establecer una clasificación en función del número de posiciones de coordinación que ocupan.

 L. Monodentados: Son aquellos que presentan una única posición de unión al átomo central. A continuación, algunos ejemplos.

L. Ambidentados: Poseen más de una posición de unión al átomo central, pero debido a su pequeño tamaño, la unión se realiza con uno u otro átomo según circunstancias. A continuación, algunos ejemplos con sus respectivos nombres según el átomo de unión.

 L. Multidentados (puentes y/o quelatos) : Presentan varias posiciones de unión al átomo central. 

                              L. Bidentados: 2 posiciones. Ej: Etilendiamina (en)

                 

                              L. Tridentado: 3 posiciones. Ej: Dietilentriamina (dien)

                              L. Tetradentado: 4 posiciones Ej: nitrilotriacetato (NTA)

                               L. Hexadentado: 6 posiciones Ej: Etilendiaminatetracetato (EDTA)

Y por último, un pequeño resumen para nombrar los compuestos de coordinación:

Podríamos seguir hablando de la geometría de estos compuestos, pero lo dejaremos para una próxima entrada para no sautrar, que luego precipitamos!! ;)

Esperamos os sea de utilidad.

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SALES ÁCIDAS TERNARIAS

Las sales ácidas ternarias provienen de los hidrácidos que presentan dos átomos de hidrógeno en su fórmula, de manera que la pérdida de un protón origina un anión que contiene un único hidrógeno. 

Estos aniones se nombran anteponiendo la palabra hidrógeno, seguido del elemento que lo constituye terminado en (-uro).

Cuando este anión se combina con un catión, generalmente un metal, se origina lo que conocemos por el nombre de "sal ácida ternaria".

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Formule: 
1. Ácido sulfúrico:  H2SO3 H2S H2SO4 HSO4

2. Peróxido de litio:  Li2O2 LiO LiO2 Li2O

3. Nitrito de plata: Pt2NO3 AgNO3 AgNO2 PtNO2

4. Hidróxido de magnesio: Mg(OH)2 MgOH Mn(OH)2 MnOH

5.Trióxido de molibdeno: Mo3O MoO3 Mo2O3 Mo3O2

6.Tetrafluoruro de estaño:  Sn2F2 Sn4F Sn4F4 SnF4

7. Fosfato de berilio:  Be3P2 P2Be5 Be3(PO4)2 Be(PO3)2

8. Ion seleniuro:  Se^2-  Se²⁺ Se^- Se⁶⁺

9. Hidrógenosulfuro de sodio:  NaHS HNaS NaHSO4 NaHSO3

10. Hidrógenocarbonato de calcio: CaH2(CO3)3 Ca(HCO2)2CaHCO3 Ca(HCO3)2


Nombre:
1. Fe(OH)3:  Hidróxido de hierro Hidróxido de hierro (III)  Trihidróxido de hierro (III)Hidróxido de trihierro

2. HBrO:  Ácido perbrómico Ácido brómico  Ácido bromoso Ácido hipobromoso

3. SrO2:  Óxido de estroncio Peróxido de estroncio  Óxido de diestroncio Peróxido de estroncio (IV)

4. Co(NO3)3:  Nitrito de cobalto Nitrato de cobalto (III)  Nitrito de cobalto (III) Nitrato de cobalto

5. HCl:  Clorito de hidrógeno Clorato de hidrógeno  Hidruro de cloro Cloruro de hidrógeno

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OXISALES ÁCIDAS

Las oxisales ácidas proceden de la sustitución parcial de los hidrógenos de los ácidos polipróticos (aquellos que presentan más de un hidrógeno) por metales.

Las oxisales ácidas presentan la siguiente forma general:

Para nombrar este tipo de compuestos siempre comenzamos por los hidrógenos que presente seguido del anión con su terminación correspondiente según valencia y por último se indica el o los metales por los que han sido sustituido los hidrógenos. A continuación veremos algunos ejemplos:

Una de las sales ácidas más conocidas es el hidrogenocarbonato de sodio "bicarbonato sódico", tanto por su uso como condimento alimentario como por su participación en numerosas reacciones biológicas.


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Formulación y nomenclatura de OXISALES.

Las oxisales también son compuestos ternarios al formarse con tres elementos diferentes. Generalmente un metal que actúa como catión y un anión formado por un no metal combinado con oxígeno.

A la izquierda siempre se coloca el metal, su número de oxidación siempre será positivo.

A la derecha, por ser el más electronegativo, se coloca el oxígeno, con estado de oxidación (2-).

En el centro se coloca el no metal con estado de oxidación positivo. (Existen excepciones en las que en el centro encontramos un metal).

El no metal en combinación con el oxígeno tienen una carga global negativa, y por tanto la valencia que se intercambie será la del anión con la del hidrógeno.

La nomenclatura más extendida y aceptada por la IUPAC para estos compuestos es la tradicional, veamos algunos ejemplos:

NaClO

Hipoclorito de sodio

Co2(SO3)3

Sulfito de cobalto (III)

Fe(NO3)2

Nitrato de hierro (II)

KIO4

Peryodato de potasio

Para formular y nombrar estos compuestos es muy útil repasar los iones.

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PECULIARIDADES DE LOS OXÁCIDOS

Para saber formular este tipo de compuestos debemos conocer a la perfección los estados de oxidación de los elementos, y para ello os dejamos una pequeña tabla con los principales estados de oxidación de forma general para los no metales.

Los oxácidos se obtienen por reacción de óxidos con agua y de esta forma obtenemos el compuesto ternario del que se habló en el post anterior. La adición de moléculas de agua puede variar.

 La adición de una molécula de agua recibe el prefijo META-

(menor contenido de agua)

 La adición de dos moléculas de agua recibe el prefijo DI- o PIRO-

( el número del elemento central es el doble a lo esperado)

 La adición de tres moléculas de agua recibe el prefijo ORTO-

(mayor contenido de agua)

Existen gran cantidad de peculiaridades en la formulación de oxácidos, pero nos centraremos en los necesarios para superar la prueba de acceso a la universidad, por ello consideraremos como ácidos especiales (B, Si, P, As, Sb y V).

¿Porqué consideramos especiales a estos ácidos? Porque son oxácidos formados con mayor contenido en agua que el resto, y por tanto aunque le corresponderían el prefijo ORTO-, éste se obvia (NO SE PONE!!), ya que todos conocemos su peculiaridad. Sin embargo, cuando la adición de agua es de una (META-) o dos (Di-) moléculas de agua, entonces sí que hay que añadir el prefijo, ya que no es la hidratación usual para estos elementos.

El Silicio alcanza su máxima hidratación (ORTO-) con dos moléculas de agua, y de ahí la diferencia con los anteriores. 

Hablemos un poco del cromo, es un metal y forma unos oxácidos que alguno de ellos puede causar confusión. El cromo cuando forma oxácidos actuará con el número de oxidación (6+) obteniéndose:

El manganeso, otro metal muy característico con una variación de colores espléndidos. Pues bien, este elemento tiene una gran cantidad de números de oxidación, aunque lo usual es que para la formulación de oxácidos utilice (6+) y (7+) y en contadas ocasiones veréis (4+):

Os dejo una foto con los distintos colores del manganeso.

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Formulación y nomenclatura de SALES BINARIAS.

Las sales binarias se forman por la combinación de dos elementos, que pueden ser un metal y un no metal o bien dos no metales.

En este caso siempre se colocará el elemento con carga negativa en la derecha y el elemento con carga positiva en la izquierda.

El metal siempre actuará con número de oxidación positivo y se combinará con un elemento no metálico con estado de oxidación negativo. En el caso de dos no metales uno llevará número de oxidación positivo y el otro negativo.

Vamos a ver algunos ejemplos usando la nomenclatura sistemática y la estequiométrica (muy parecida a la antigua nomenclatura de Stock).

FeCl3 
Tricloruro de hierro 
Cloruro de hierro(III)

HgCl2 
Dicloruro de mercurio 
Cloruro de mercurio(II) 


SF6 
Hexafluoruro de azufre 
Fluoruro de azufre(VI) 

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Formulación y nomenclatura química: lo más básico.

Los químicos y todos los profesionales que trabajamos con sustancias químicas necesitamos tener un convenio para identificar cada compuesto, por eso es necesario el conocimiento de la formulación y nomenclatura química. 

La formulación consiste en usar símbolos y números para identificar cada elemento y la cantidad de átomos de estos que lleva cada compuesto. 

• Los símbolos son las letras que se utilizan para cada elemento, normalmente una letra mayúscula o dos letras, la primera mayúscula y la segunda en minúscula, por ejemplo: H (hidrógeno), He (helio). 

• Los números van en subíndice a la derecha del símbolo y nos indica la cantidad de ese elemento. A veces también vemos un paréntesis con varios símbolos y números dentro y a la derecha otro número, esto indica que ese conjunto de átomos, ademas, se repite esa cantidad de veces.

La nomenclatura es la forma en que se nombra cada compuesto. Existen varias formas de llamar a un mismo compuesto, por ello la IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) es un grupo internacional que envía recomendaciones periódicas sobre cómo nombrar y formular en química. 

Las nomenclaturas más utilizadas son la tradicional, estequiométrica (similar a la antes conocida como Stock) o la sistemática.

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