Factores que Determinan la Estabilidad de Iones Complejos en Química de Coordinación

Estabilidad en Iones Complejos

La causa que más afecta a la estabilidad de un complejo es la fortaleza de la unión ligando-metal. La fortaleza de esta unión nos dará una medida de su estabilidad. Como se ha establecido, un complejo será tanto más estable cuanto mayor sea la carga del catión, menor sea su tamaño y mayor sea el número de orbitales vacíos disponibles. Sin embargo, existen otros factores que también influyen en la estabilidad de un complejo.

Efecto Quelato

Cuantas más uniones presente un mismo ligando con el catión central, más difícil será romperlas y, por tanto, más estable será el complejo. La estabilidad de un complejo aumenta, en general, si se sustituyen n ligandos monodentados por un ligando n-dentado. El incremento en la estabilidad de los complejos con ligandos polidentados proviene principalmente de un efecto entrópico.

Formación de Anillos

La formación de anillos se presenta cuando un ligando puede ocupar simultáneamente más de una posición de coordinación y, con frecuencia, es un factor decisivo en la estabilidad del sistema.

Efectos Estéricos

Si los ligandos son de gran volumen, es posible que los impedimentos estéricos eviten que se coordine el número apropiado de ligandos alrededor del centro metálico.

Constantes de Equilibrio para la Formación de Complejos en Disolución

La extensión de la formación de complejos en disolución acuosa es un problema termodinámico que puede tratarse en términos de expresiones apropiadas para las constantes de equilibrio. La formación de los iones complejos, cuando el ligando es monodentado, ocurre en etapas, y cada etapa posee su propia constante de equilibrio.

Cálculos de Equilibrio

Los cálculos de los equilibrios de formación de complejos deben realizarse tomando en cuenta todas las ecuaciones de equilibrio y el balance de masas del catión y del ligando. Esto nos proporciona el número de ecuaciones necesario para resolver todas las incógnitas, es decir, las concentraciones de todas las especies presentes. Cuando en el equilibrio intervienen la formación de precipitados, equilibrios laterales o la formación de especies protonadas, los cálculos se complican considerablemente y hay que recurrir, por ejemplo para el tercer caso, al balance de cargas.