Complejos de coordinación

1. níquel complejos y colores

1. Ni (H₂O)₆^{2 +} complejo (Figura 1a)
   1. Preparar una solución de 1 M de Ni (H₂O)₆^{2 +} disolviendo NiSO₄ en el volumen adecuado de agua.
   2. Diluir más la Ni (H₂O)₆^{2 +}solución al agregar 70 mL de solución de 1 M de a 1.000 mL de agua desionizada.
   3. Dividir el Ni (H₂O)₆^{2 +} entre siete vasos de precipitado de 400 mL.
   4. La solución acuosa níquel adquiere un color verde claro puesto que el agua es un ligando de campo débil.
   5. El espectro de absorbancia indica se absorben longitudes de onda rojos, que justifiquen lo contrario, verde, que se observa.
2. Ni (NH₃)₆^{2 +} complejo (Figura 1b)
   1. Añadir una solución de amoníaco acuosa de 5 M a un vaso y revolver.
   2. La solución toma un color azul profundo, indicando la solución absorbente naranja de luz que es más alto en energía que la luz roja.
   3. El espectro de absorbancia indica longitudes de onda amarillas son absorbidos, que justifiquen lo contrario, azul, que se observa.
      1. El amoníaco es un ligando de campo fuerte que el agua, que aumenta la separación entre las órbitas de_g t_{2 g} y e.
3. Ni(en)₃^{2 +} complejo (figura 1 c)
   1. Agregar una solución de etilendiamina (en) de 30% a la acuosa Ni (H₂O)₆^{2 +} complejo y revolver.
   2. La solución progresivamente cambia de luz azul a azul a púrpura como etilendiamina moléculas progresivamente coordinación alrededor del centro de metal para eventualmente formar Ni(en)^{3 +}.
   3. Etilendiamina es un ligando más fuerte que el agua o amoníaco y bidentado. El color púrpura indica la solución absorbente amarillo luz que es más alta en energía que la luz naranja o roja.
   4. El espectro de absorbancia indica longitudes de onda amarillas son absorbidos, que justifiquen lo contrario, púrpura, que se observa.
4. Ni(DMG)₂^{2 +} complejo (figura 1 d)
   1. Dimethylgloxine (dmg) es un ligando bidentado que quelatos de un gran número de metales. Sólo dos moléculas de dmg son requeridas por el centro de metal porque Ni(dmg)₂^{2 +} tiene una geometría cuadrado planar.
   2. Agregar 1% dmg al complejo acuoso.
   3. Forma un precipitado sólido de color de rosa/rojo, el insoluble Ni(dmg)₂^{2 +} complejo.
   4. Un espectro de transmisión visible del complejo no es posible, pero el color rojo indica que absorbe la luz verde. El verde es energía más alta que el amarillo, naranja y rojo.
5. Ni(CN)₄^{2 -} complejo (Figura 1e)
   1. El ion cianuro (CN^–) es monodentate, pero un ligando de campo fuerte, que también forma complejos cuadrados planares con níquel (II).
   2. Agregar una solución KCN de 1 M.
   3. Un amarillo Ni(CN)₄^{2 -} formas complejas casi de inmediato.
      1. Nota: Trabajar con sales de cianuro debe realizarse con gran cuidado. Adición de ácido puede resultar en la formación de gas cianuro.
   4. El cianuro es un ligando más fuerte que cualquiera de los otros ligandos porque hay σ-Unión del ligando al metal y π-detrás de unión de metal a ligando. El color amarillo indica que la solución está absorbiendo la luz, que supera en energía verde, amarillo, naranja y rojo azul.
   5. El espectro de absorbancia indica longitudes de onda amarillas son absorbidos, que justifiquen lo contrario, púrpura, que se observa.

2. ligando fuerza

1. Según la serie spectrochemical, algunos ligandos son el campo más fuerte que otros, que corresponden al tamaño de la división de los orbitales d del ion metálico central.
2. Ligandos de campo fuerte reemplazar ligandos de campo débiles en solución.
3. Una solución acuosa de sulfato de níquel aparece luz verde porque las formas complejas Ni (H₂O)₆^{2 +} .
4. Añadir secuencialmente soluciones de amoníaco, etilendiamina, dimetilglioxima y cianuro a la solución que contiene níquel mientras que revuelve.
5. Después de cada adición, desaparece el color anterior y el nuevo color aparece.
6. El cambio de color indica la formación de un nuevo complejo de coordinación impulsada por la fuerza del ligand. Estos se pueden cuantificar por la constante de equilibrio para cada reacción:
   Ni (H₂O)₆^{2 +}(aq) + 6 NH₃ (aq) → Ni (NH₃)₆^{2 +} (aq) + 6 H₂OK_eq = 1,2 x 10⁹
   ₆ni (NH₃)^{2 +} (aq) + 3 en(aq) → Ni(en)₃^{2 +} (aq) + 6 NH₃ (aq) K_eq = 1.1 x 10⁹
   Ni(en)₃^{2 +} (aq) + 2 Hdmg(aq) → Ni(dmg)₂ (s) + 3 en(aq) + 2 H⁺ (aq) K_eq = 1.35 x 10⁵
   Ni(DMG)₂ (s) + 4 NC^– (aq) - → Ni(CN)₄^-2 (aq) + dmg 2^– (aq) K_eq = 6.3 x 10⁷
7. La constante de equilibrio de cada reacción es muy grande (> 1), indicando que las reacciones por todo el producto.

Figura 1. Estructuras de coordinación complejos de níquel (II) a e.