Números de coordinación, geometría eisomería en Compuestos de Coordinación (CC)

1. Números de coordinación, geometría e
isomería en Compuestos de Coordinación (CC)
Química Inorgánica
Por: Alexsandris Basinas
 INDICACIONES PERTINENTESINDICACIONES PERTINENTES
 Este suplemento autodidacta, de ninguna manera sustituye la lecturaEste suplemento autodidacta, de ninguna manera sustituye la lectura
global del capítulo correspondiente en el libro de textoglobal del capítulo correspondiente en el libro de texto
 Es una ayuda eficaz que resume los aspectos más relevantes del temaEs una ayuda eficaz que resume los aspectos más relevantes del tema
en cuestión y refuerza la lección presentada en claseen cuestión y refuerza la lección presentada en clase
 Podrá consultarse repetidamente a la velocidad de captación que cadaPodrá consultarse repetidamente a la velocidad de captación que cada
lector posealector posea..

2. 2
Números de Coordinación y Geometría
NºNº GeometríaGeometría SimetríaSimetría EjemplosEjemplos
 11 lineallineal DD∞∞hh [Cu(C[Cu(C66HH22PhPh33-2,4,6]-2,4,6]
 22 lineallineal DD∞∞hh [Ag(NH[Ag(NH33))22]]++
, [AgCl, [AgCl22]]−−
,,
[Hg(CH[Hg(CH33))22]]
angularangular CC2v2v [:ML[:ML22]]
 33 plana trigonalplana trigonal DD3h3h [HgI[HgI33]] ,[M{N(SiMe,[M{N(SiMe33))22}}33],],
M= CrM= Cr3+3+
, Fe, Fe3+3+
,, [Pt(PPh[Pt(PPh33))33],],
[Cu(CN)[Cu(CN)22]]−−nn
 piramidalpiramidal CC3v3v [SnCl[SnCl33]]−−
 44 tetraédricatetraédrica TTdd [Ni(CO)[Ni(CO)44], [HgCl], [HgCl44]]22−−
,,
[FeCl[FeCl44]]−−
, [MnO, [MnO44]]−−
 cuadruplanarcuadruplanar CC2v2v [Ni(CN)[Ni(CN)44]]22−−
, [PtCl, [PtCl44]]22−−
,,
[Pt(en)[Pt(en)22]]22++
, [AuCl, [AuCl44]]−−

3. 3
5 y 6
 55 bipirámidebipirámide
trigonal (bpt)trigonal (bpt) DD3h3h [MCl[MCl55]]33−−
, M= Cd, Cu, Hg, M= Cd, Cu, Hg

pirámidepirámide
cuadrada(pc)cuadrada(pc) CC4v4v [Fe(CO)[Fe(CO)55], [VO(acac)], [VO(acac)22],],
[Co(CNPh)[Co(CNPh)55]]2+2+
,, [Ni(CN)[Ni(CN)55]]33−−
intercambia bpt a pc y viceverzaintercambia bpt a pc y viceverza
 66 octaedrooctaedro OOhh [ML6], L=monodentado,[ML6], L=monodentado,
[Co(NH[Co(NH33))66]]3+3+
, [M(en), [M(en)33]]3+3+
,,
M=Fe, Co, NiM=Fe, Co, Ni
prisma trigonalprisma trigonal DD3h3h [M(S-C(Ph)=C(Ph)S)[M(S-C(Ph)=C(Ph)S)33],],
M= Mo, W, Re, V,M= Mo, W, Re, V,
[WMe[WMe66], [Re{S], [Re{S33(CH(CH22))33CMe}CMe}22]]

4. Dr. René Araúz M. 4
7
 77 bipirámidebipirámide
pentagonalpentagonal DD5h5h [UO[UO22FF55]]33−−
, [ZrF, [ZrF77]]33−−
octaedro apuntadooctaedro apuntado CC3v3v [NbOF[NbOF66]]33−−
, [WBr, [WBr33(CO)(CO)44]]−−
,,
[M(trenpy)][M(trenpy)]2+2+
prisma trigonalprisma trigonal
apuntadoapuntado CC2v2v [MF[MF77]]22−−
, M= Nb, Ta, M= Nb, Ta

5. Dr. René Araúz M. 5
8 y 9
 88 antiprisma,antiprisma, DD4d4d [TaF[TaF88]]33−−
, Na, Na33[Mo(CN)[Mo(CN)88],],
cuadradocuadrado [ReF[ReF88]]22−−
dodecaedro,dodecaedro, DD2d2d [Ti(NO[Ti(NO33))44], [M(NO], [M(NO33))44]]22−−
,,
M= Mn, Zn, [Zr(acac)M= Mn, Zn, [Zr(acac)44],],
[Zr(ox)[Zr(ox)44]]44−−
,,
(Bu(Bu44NN++
))33[Mo(CN)[Mo(CN)88]]
 99 prisma trigonalprisma trigonal
triapuntadotriapuntado [ReH[ReH99]]22−−
, [M(H, [M(H22O)O)99]]3+3+
,,
m= lantánidom= lantánido

6. Dr. René Araúz M. 6
Ejemplos de estructuras y Geometrías
A continuació n se presentan estructuras enA continuació n se presentan estructuras en
diferentes representaciones, modelos dediferentes representaciones, modelos de
elipsoides (rayos-x), de esferas y barras,elipsoides (rayos-x), de esferas y barras,
de programas de dibujos de estructuras.de programas de dibujos de estructuras.
La geometría señ alada en las tablasLa geometría señ alada en las tablas
precedentes corresponde a la regió nprecedentes corresponde a la regió n
metal-átomo dador.metal-átomo dador.
Número de coordinació n 1Número de coordinació n 1
La geometría del ligando no permite el enlaceLa geometría del ligando no permite el enlace
de otro ligando.de otro ligando.
Número de coordinació n 2Número de coordinació n 2
Cu
H3C Hg CH3

7. Dr. René Araúz M. 7
3
tris(trimetilfosfinasulfuro)cobre(I)tris(trimetilfosfinasulfuro)cobre(I) [Cu{(CH[Cu{(CH33))33PS}Cl]PS}Cl]33

8. Dr. René Araúz M. 8
4
 Estructura plana, ópticamente activa (a)Estructura plana, ópticamente activa (a)
 Estructura tetraédrica, ópticamente inactiva (b)Estructura tetraédrica, ópticamente inactiva (b)
H
C
C
NH2
M
NH2
C
CH2
NH2
NH2
CH3
CH3
C6H5
C6H5
H
H
C
C
NH2
M
NH2
C
CNH2
NH2
CH3
CH3
C6H5
C6H5
H
H
H
(a)
(b)

9. Dr. René Araúz M. 9
5
 [Co(CNPh)[Co(CNPh)55](ClO](ClO44))22

10. Dr. René Araúz M. 10
6
ΛΛ-tris{tetramín--tris{tetramín-µµ-dihidroxocobalto(III)}cobalto(III),-dihidroxocobalto(III)}cobalto(III),
isómero óptico de un compuesto netamente inorgánicoisómero óptico de un compuesto netamente inorgánico
Número de coordinación seis con un
ligando macrociclo de efecto
envolvente
S
N
N
NS
N
Fe

11. Dr. René Araúz M. 11
6
Dibujo esquemático deDibujo esquemático de
[Co{Co(OCH[Co{Co(OCH22CHCH22NHNH22))33}}22]]2+2+
Prisma trigonal en
[Re{S-C(Ph)=C(Ph)-S}3
],
omitidos grupos fenilo

12. Dr. René Araúz M. 12
8
Dodecaedro en bis(acetilacetonato)bis(nitrato)zirconio(IV)Dodecaedro en bis(acetilacetonato)bis(nitrato)zirconio(IV)
Antiprisma cuadrado de F−
alrededor del Zr(IV) en
[ZrF8
]4−

13. Dr. René Araúz M. 13
Resumen de números de coordinación y geometría
 Algunas tendencias generales son:Algunas tendencias generales son:
Factores que favorecen números de coordinación bajos:Factores que favorecen números de coordinación bajos:
 ligandos blandos y metales con número de oxidación bajos: el metal esligandos blandos y metales con número de oxidación bajos: el metal es
electrónicamente rico y no busca aumentar la densidad electrónica conelectrónicamente rico y no busca aumentar la densidad electrónica con
más ligandosmás ligandos
 ligandos voluminososligandos voluminosos
 contraiones de baja basicidad: [BFcontraiones de baja basicidad: [BF44]]−−
, [PF, [PF66]]−−
, [SbF, [SbF66]]−−
 Factores que favorecen números de coordinación altos:Factores que favorecen números de coordinación altos:
 números de oxidación altos y ligandos duros: alta electronegatividad delnúmeros de oxidación altos y ligandos duros: alta electronegatividad del
ligando se compensa con números de oxidación altosligando se compensa con números de oxidación altos
 ligandos pequeños: fluoruro, óxidoligandos pequeños: fluoruro, óxido
 cationes grandes no acídicos: aniones complejos son grandes (aun concationes grandes no acídicos: aniones complejos son grandes (aun con
ligandos pequeños como F- ) por el alto número de ellos y se estabilizanligandos pequeños como F- ) por el alto número de ellos y se estabilizan
con cationes grandescon cationes grandes

14. Dr. René Araúz M. 14
Isomería en compuestos de Coordinación
 Isomería de CoordinaciónIsomería de Coordinación: Las sales que: Las sales que
contienen cationes y aniones complejos puedencontienen cationes y aniones complejos pueden
mostrar isomería al encontrarse los ligandosmostrar isomería al encontrarse los ligandos
distribuidos de manera diferente en ambosdistribuidos de manera diferente en ambos
centros metálicos, por ejemplo:centros metálicos, por ejemplo:
 [Co([Co(NHNH33))66][][CrCr(CN)(CN)66] y [] y [CrCr((NHNH33))66][Co(CN)][Co(CN)66]]
 [[CuCu((NHNH33))44][PtCl][PtCl44]] y [Pt(y [Pt(NHNH33))44][][CuCuClCl44]]

15. Dr. René Araúz M. 15
Isomería en compuestos de Coordinación
 Isomería de ionizaciónIsomería de ionización: Los compuestos de: Los compuestos de
coordinacióncoordinación
 [Co(NH[Co(NH33))55BrBr]]SOSO44 (violeta oscuro)(violeta oscuro) yy
 [Co(NH[Co(NH33))55SOSO44]]BrBr (violeta-rojo)(violeta-rojo)
 se disuelven en agua para producir iones diferentes y,se disuelven en agua para producir iones diferentes y,
en consecuencia, reaccionan de manera distinta frenteen consecuencia, reaccionan de manera distinta frente
a diversos reactivos precipitantes. Así, por ejemplo,a diversos reactivos precipitantes. Así, por ejemplo,
el segundo compuesto daría un precipitado al tratarloel segundo compuesto daría un precipitado al tratarlo
con AgNOcon AgNO33, mientras que el primero no., mientras que el primero no.

16. Dr. René Araúz M. 16
Isomería en compuestos de Coordinación
 Isomería de enlaceIsomería de enlace ((uniónunión): Los compuestos de): Los compuestos de
coordinación con ligandoscoordinación con ligandos ambidentadosambidentados (ligandos(ligandos
monodentados que pueden unirse por átomosmonodentados que pueden unirse por átomos
diferentes donando un solo par electrónico, SCN,diferentes donando un solo par electrónico, SCN,
NONO22, etc.) presentan una isomería dependiente de la, etc.) presentan una isomería dependiente de la
forma como se liga, o más bien, de por cuál átomoforma como se liga, o más bien, de por cuál átomo
se une el ligando al metal, ejemplo:se une el ligando al metal, ejemplo:
 pentamínnitrocobalto(III) pentamínnitritocobalto(III)pentamínnitrocobalto(III) pentamínnitritocobalto(III)
O
N
O
Co(H3N)5
2+
amarillo
y OCo(H3N)5 N O
2+
rojo

17. Dr. René Araúz M. 17
Isomería en compuestos de Coordinación
 Isomería de posiciónIsomería de posición: En los siguientes: En los siguientes
compuestos el cloro ocupa diferentes lugarescompuestos el cloro ocupa diferentes lugares
Co
H3N
H3N
NH3
Cl
Co
O
H
H
O NH3
NH3
NH3
Cl
Co
H3N
H3N
NH3
NH3
Co
O
H
H
O NH3
Cl
NH3
Cl

18. Dr. René Araúz M. 18
Isomería en compuestos de Coordinación
 Isomería geométricaIsomería geométrica: Se observa generalmente en: Se observa generalmente en
compuestoscompuestos cuadruplanarescuadruplanares yy octaédricosoctaédricos. En ambos. En ambos
observamos las de tipoobservamos las de tipo cis-trans:cis-trans:
Pt
H3N
H3N Cl
Cl
Pt
Cl
H3N Cl
NH3
cis trans
Co
H3N
H3N NH3
NH3
Cl
Cl
Co
H3N
H3N Cl
NH3
Cl
NH3
transcis

19. Dr. René Araúz M. 19
Isomería en compuestos de Coordinación
 En los compuestos octaédricos del tipo MLEn los compuestos octaédricos del tipo ML33L´L´33 existe otraexiste otra
isomería geométrica dependiendo si los tres ligandos ocupan oisomería geométrica dependiendo si los tres ligandos ocupan o
no una cara del octaedro, de allí los nombresno una cara del octaedro, de allí los nombres facialfacial ((facfac) y) y
meridionalmeridional ((mermer) para los isómeros correspondiente) para los isómeros correspondiente
H3N
N
H3
Cl
H3N Cl
Cl
H3N
Cl
Cl
H3N NH3
Cl
CoCo
fac mer

20. Dr. René Araúz M. 20
Isomería en compuestos de Coordinación
 Isomería ópticaIsomería óptica: Un: Un
compuesto cuya estructura nocompuesto cuya estructura no
se puede sobreponer en suse puede sobreponer en su
imagen especular esimagen especular es quiralquiral..
Un par de isómeros quiralesUn par de isómeros quirales
los cuales son imágeneslos cuales son imágenes
especulares entre si se llamanespeculares entre si se llaman
isómeros ópticosisómeros ópticos. Las dos. Las dos
imágenes especulares seimágenes especulares se
llamanllaman enantiómerosenantiómeros
 Criterio de simetríaCriterio de simetría: Una: Una
molécula que no posea unmolécula que no posea un
plano de simetría (plano queplano de simetría (plano que
se coloca dentro de lase coloca dentro de la
molécula y refleja partesmolécula y refleja partes
equivalentes), existe como unequivalentes), existe como un
par de enantiómeros. Este espar de enantiómeros. Este es
elel criterio usado en Químicacriterio usado en Química
InorgánicaInorgánica
Co
N
N N
N
N
N
Co
N
NN
N
N
N
espejo
∆ Λ
Co
Cl
Cl N
N
N
N
Co
Cl
ClN
N
N
N
espejo