Complejos

Compuestos de coordinación color y magnetismo

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1.COMPLEJOS DE COORDINACIÓN • COLOR • MAGNETISMO

2.OBJETIVOSVisualizar como los compuestos de los metales detransición constituyen un importante grupo desustancias coloridas.Determinar la relación entre el color de los compuestosde coordinación y la radiación electromagnética.Analizar las propiedades magnéticas de loscompuestos de coordinación.

3.GlosarioRadiación electromagnética: Es la emisión ytransmisión de energía en forma de ondaselectromagnéticas.Longitud de onda: Es la distancia entre puntos igualesde ondas sucesivas.Frecuencia: Es el numero de ondas que pasan por unpunto particular en un segundo.

4.COMPUESTOS DE COORDINACIÓNReseña Histórica El reconocimiento de la verdadera naturaleza de los complejos se inicia con Alfred Werner(1866-1919), quien en 1893 demostró que las moléculas neutras que participaban en la formación de un complejo (entidad de coordinación) estaban directamente enlazadas al metal.

5.Ejemplo PtCl2(NH3)2Un complejo formado por un átomode platino coordinado con doscloruros(en verde) y dos gruposamonio.

6.Los complejos tienen algunas aplicaciones Las aplicaciones de los compuestos de coordinación son numerosas, pues se utilizan como colorantes, medicamentos, catalizadores, vitaminas etc. Sirviendo, por ejemplo, para explicar cosas tan vistosas como el color de las piedras preciosas, la elaboración industrial de polímeros, pigmentos , vidrios incoloros y de colores etc. Veamos:

7.Piedras preciosas El rubíLa esmeralda Al2O3Be3Al2(SiO3)6

8.PigmentosPigmento de Pigmento natural Pigmentosoxido de hierro azul ultramar sintéticos

9.Complejos de coordinación Color

10.Coloración de los complejosUna sustancia posee color cuando absorbe determinadaslongitudes de onda electromagnéticas comprendidas dentro delrango visible.La absorción de determinadas longitudes de onda es debida a latransición entre dos estados energéticos de los electrones queforman los orbitales de un átomo, o los enlaces de una molécula.Cada tipo de electrón puede absorber sólo determinadascantidades de energía, esto debido a la naturaleza del orbitalatómico o molecular que ocupa.

11.Como la diferencia de energía entre dos niveleselectrónicos es igual a la energía del fotón absorbido,es posible relacionar esta energía con la longitud deonda del fotón según:Donde: ΔE= diferencia de energía, h= constante dePlanck, ν= frecuencia de la onda, c= velocidad de la luzy λ= longitud de onda.

12.Cada transición electrónica absorbe determinadas longitudes deonda de luz.Si la transición absorbe longitudes de onda dentro del rango visible(420 a 750 nm) entonces el compuesto, al ser iluminado con luzblanca, se ve coloreado; y precisamente del color complementario alcolor absorbidoPor ejemplo un compuesto que absorbe luz roja mostrará un colorcompuesto por los colores azul y verde que no son absorbidos, unoque absorba el color verde mostrará color violeta (rojo y azul), unoque absorba azul mostrará color amarillo (verde y rojo), etc.

13.λ absorbida versus color observado 400 nm Se absorbe violeta, se observa verde-amarillo (λ 560 nm) 450 nm Se absorbe azul, se observa amarillo (λ 600 nm) 490 nm Se absorbe verde-azul, se observa rojo (λ 620 nm) 570 nm Se absorbe verde-amarillo, se observa violeta (λ 410 nm) 580 nm Se absorbe amarillo, se observa azul oscuro (λ 430 nm) 600 nm Se absorbe naranja, se observa azul (λ 450 nm) 650 nm Se absorbe rojo, se observa verde (λ 520 nm)

14.Circulo cromáticoSi absorbe aquí Se ve así

15.Ejemplos de los Colores de Varios Complejos FeII FeIII CoII CuII AlIII CrIII [Fe(H2O)6]2+ [Fe(H2O)6]3+ [Co(H2O)6]2+ [Cu(H2O)6]2+ [Al(H2O)6]3+ [Cr(H2O)6]3+Ion Hidratado Verde pálido Amarillo/Marrón Rosado Azul Incoloro Verde Soluble Soluble Soluble Soluble Soluble Soluble [Fe(H2O)4(OH)2] [Fe(H2O)3(OH)3] [Co(H2O)4(OH)2] [Cu(H2O)4(OH)2] [Al(H2O)3(OH)3] [Cr(H2O)3(OH)3]OH–, Diluído Verde oscuro Marrón Azul verdoso Azul Blanco Verde Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado [Fe(H2O)4(OH)2] [Fe(H2O)3(OH)3] [Co(H2O)4(OH)2] [Cu(H2O)4(OH)2] [Al(OH)4]– [Cr(OH)6]3– OH–, Verde oscuro Marrón Azul verdoso Azul Incoloro VerdeConcentrado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Soluble Soluble [Fe(H2O)4(OH)2] [Fe(H2O)3(OH)3] [Co(H2O)4(OH)2] [Cu(H2O)4(OH)2] [Al(H2O)3(OH)3] [Cr(H2O)3(OH)3]NH3, Diluído Verde oscuro Marrón Azul verdoso Azul Blanco Verde Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado Forma precipitado [Cu(NH3)4(H2O)2]2 {[Fe(H2O)4(OH)2] [Fe(H2O)3(OH)3] [Co(NH3)6]2+ + [Al(H2O)3(OH)3] [Cr(NH3)6]3+ NH3, Verde oscuro Marrón Pajizo Blanco VerdeConcentrado Azul intenso Forma precipitado Forma precipitado Soluble Forma precipitado Soluble Soluble [Fe(H2O)3(OH)3] FeCO3 Marrón CoCO3 CuCO3 CO32– Verde oscuro Forma precipitado Rosado Azul verdoso Forma precipitado Libera burbujas de Forma precipitado Forma precipitado CO2

16.Complejos de coordinación Magnetismo

17.GlosarioMagnetismo: El magnetismo es el fenómeno por elcual los materiales muestran una fuerza atractiva orepulsiva o influyen en otros materiales.

18.Propiedades magnéticas de los complejosEn general las propiedades magnéticas dependen delnúmero de electrones desapareados que posea elcomplejo.Cuando haya uno o más electrones desapareados, elcomplejo será paramagnético y se verá atraído por loscampos magnéticos en grado proporcional al númerode electrones desapareados.Si no hay electrones desapareados, el compuesto serádiamagnético y se verá ligeramente repelido por loscampos magnéticos.

19.El grado de paramagnetismo de un complejodepende del estado de oxidación del metal, de lageometría y del tipo de ligandos.

20.ResumenAnalizamos que los compuestos de coordinación tienendiferentes colores, dependiendo de la absorción de laslongitudes de onda dentro de un rango visible.Observamos varios ejemplos de compuestos decoordinación y sus respectivos cambios de color.Conocimos que en general las propiedades magnéticasdependen del numero de electrones desapareados queposee el complejo.

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