COMPOSTI DI COORDINAZIONE

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Silvano Zamboni
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1 COMPOSTI DI COORDINAZIONE Teoria di Werner I metalli, specie quelli di transizione, presentano due tipi di valenza Valenza primaria: numero di elettroni che l atomo cede nella formazione dello ione metallico (= numero di ossidazione) Valenza secondaria: superiore al n.o.,porta alla formazione dei legami con altri gruppi (leganti). 1. Molecole o ioni in grado di cedere coppie di elettroni (dbasi di Lewis) possono legarsi ad atomi o ioni metallici, specialmente della serie di transizione (dacidi di Lewis) 2. L atomo (o ione) metallico centrale si coordina (circonda) di un certo numero di molecole o ioni (leganti) 3. I legami di coordinazione modificano le proprietà dei costituenti di partenza: elemento centrale (acido di Lewis) e leganti (basi di Lewis) 4. Nei legami di tipo dativo che si stabiliscono, le coppie di elettroni sono fornite dai leganti. 5. L elemento centrale deve allora possedere degli orbitali vuoti da utilizzare nel legame.

2 Ione complesso: ione poliatomico costituito da un elemento centrale (atomo o ione) a cui sono legati altri gruppi (molecole o ioni). [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 Çanioni ione legante numero di centrale coordinazione Numero di coordinazione Numero di posizioni (siti) disponibili per attacco dei leganti (da 2 a 12). [Al(H 2 O) 4 (OH) 2 ] + Çcarica netta sul complesso Un legante è monodentato se è in grado di donare solo una coppia di elettroni (es. Cl -, NO 2 -, NH 3 ), è invece polidentato se può donare più di un coppia di elettroni, da parte da atomi diversi del legante, su differenti siti nella struttura geometrica del complesso. Esempio H-Ñ-CH 2 -CH 2 -Ñ-H I I H H etilendiammina (en)

3 Proprietà magnetiche Una specie chimica si dice diamagnetica quando è debolmente respinta da un campo esterno, paramagnetica se invece ne viene attirata. Il paramagnetismo è associato alla presenza di elettroni spaiati, ed è tanto maggiore quanto è maggiore il loro numero. Il diamagnetismo si riscontra in assenza di elettroni spaiati. Esempio [Cu(NH 3 ) 4 ] + è tetraedrico e diamagnetico Cu + sf [ ]3d 10 Da queste proprietà si può dedurre se uno ione metallico forma un complesso nello stato fondamentale o in quello eccitato.

4 [Fe(NH 3 ) 6 ] 2+ è paramagnetico [Fe(CN) 6 ] 4- è diamagnetico Fe 2+ sf [ ]3d 6 Fe 2+ se [ ]3d 6.. Fe 2+ entra in gioco nello stato eccitato per [Fe(CN) 6 ] 4- e in quello fondamentale per [Fe(NH 3 ) 6 ] 2+ Fe(CN) 6 ] 3- è ottaedrico e paramagnetico per un elettrone Fe 3+ sf [ ]3d 5 Fe 3+ se [ ]3d 5.. Fe 3+ entra in gioco nello stato eccitato (servono 6 orbitali vuoti)

5 NOMENCLATURA DEI COMPOSTI DI COORDINAZIONE Quando il composto di coordinazione è formato da una coppia catione-anione, l anione si nomina prima del catione (stessa regola applicata per sali semplici come NaCl). Si danno prima i nomi dei leganti, poi quello dell atomo centrale. Nomi dei leganti I nomi dei leganti anionici normalmente prendono la desinenza o (-uro o). Se la desinenza è -ito o -ato resta invariata. Molti leganti molecolari non cambiano nome (es. etilendiammina). Fanno eccezione: acquo, ammino, carbonile, nitrosile Numero dei leganti Si indica coi prefissi numerali greci (di, tri, tetra, ecc.). Se sono polidentati si usa bis, tris, tetracis, pentacis, etc. I leganti si scrivono in ordine alfabetico della formula (senza tenere conto del prefisso numerale), e nel nome del composto si elencano in ordine alfabetico dei nomi. Le molecole neutre si scrivono generalmente prima degli anioni. Ione centrale Si indica il suo numero di ossidazione (in numeri romani). Nel caso dei cationi il nome rimane invariato, per gli anioni prende invece la desinenza ato. Esempi di anioni Ferro ferrato rame cuprato stagno stannato argento argentato piombo piombato oro aurato

6 Esempi di nomenclatura [Cr(OH 2 ) 6 ](ClO 4 ) 3 perclorato di esaaquocromo (III) K 2 [PtCl 6 ] esacloroplatinato (IV) di potassio [Ru(HSO 3 ) 2 (NH 3 ) 4 ] tetraammino bis(idrogenosolfito) rutenio (II) [Co(NH 3 ) 3 (NO 2 ) 3 ] triammino trinitro cobalto(iii) [Cr(OH 2 ) 6 ](ClO 4 ) 3 perclorato di esaaquocromo (III) [PtCl(NH 3 ) 4 (NO 2 ) 3 ] SO 4 solfato di tetraammino cloro nitro platino( IV) K 4 [Ni(CN) 4 ] Tetraciano niccolato (0) di potassio Na[Co(CO) 4 ] Tetracarbonilcobaltato (-I) di sodio

7 K 4 [Fe(CN) 6 ] esacianoferrato (II) di potassio K 3 [Fe(CN) 6 ] esacianoferrato (III) di potassio [Co(en) 3 ] 2 (SO 4 ) 3 solfato di tris(etilendiammina) cobalto (III) [Cr(OH 2 ) 6 ]Cl 3 cloruro di esaaquocromo (III) [Al(OH)(OH 2 ) 5 ](SO 4 ) solfato di pentaaquo idrosso alluminio (III) K[Au(OH) 4 ] tetraidrosso aurato(iii) di potassio Na 2 [Fe(CN) 5 (CO)] carbonilpentacianoferrato (II) di potassio

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