Propiedades de Ligandos y Teorías de Enlace en Química de Coordinación

Clasificación y Propiedades de los Ligandos

• H2O: Neutro, monodentado, campo débil, dador sigma - dador pi.
• F, Cl, Br, I: Aniónico, monodentado, campo débil, dador sigma - dador pi.

• en (Etilendiamina): Neutro, bidentado, quelato, dador sigma.
• NH3: Neutro, monodentado, dador sigma.
• NCS-: Aniónico, ambidentado, dador sigma.
• ox2- (Oxalato): Aniónico, bidentado, quelato, dador sigma.

• CO: Neutro, ambidentado, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.
• CN-: Aniónico, ambidentado, terminal, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.
• bipy (2,2'-Bipiridina): Neutro, bidentado, quelato, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.
• NO2-: Aniónico, ambidentado, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.

acac (Acetilacetonato): Ligando aniónico, bidentado, quelato, dador sigma.

Reiteración de Clasificación de Ligandos

• H2O: Neutro, monodentado, campo débil, dador sigma - dador pi.
• F, Cl, Br, I: Aniónico, monodentado, campo débil, dador sigma - dador pi.

• en (Etilendiamina): Neutro, bidentado, quelato, dador sigma.
• NH3: Neutro, monodentado, dador sigma.
• NCS-: Aniónico, ambidentado, dador sigma.
• ox2- (Oxalato): Aniónico, bidentado, quelato, dador sigma.

• CO: Neutro, ambidentado, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.
• CN-: Aniónico, ambidentado, terminal, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.
• bipy (2,2'-Bipiridina): Neutro, bidentado, quelato, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.
• NO2-: Aniónico, ambidentado, dador sigma-aceptor pi, campo fuerte.

acac (Acetilacetonato): Ligando aniónico, bidentado, quelato, dador sigma.

Fundamentos del Magnetismo y Teorías de Enlace

Como los metales que forman los complejos pertenecen a la primera serie de transición, se puede descartar el acoplamiento espín-órbita y utilizar la fórmula del magnetismo.

Teoría del Campo Cristalino (TCC)

La Teoría del Campo Cristalino (TCC) es un modelo electrostático basado en el campo eléctrico generado por los ligandos en el entorno del metal. La TCC considera los siguientes principios:

• La unión metal-ligando es puramente electrostática.
• Considera al metal como una esfera cargada positivamente y a los ligandos como cargas puntuales negativas.
• La interacción metal-ligando es la suma de:
  • Atracción entre el núcleo positivo del catión central y los ligandos.
  • Repulsión de la nube electrónica del catión y los ligandos.
• Los orbitales d dejan de ser degenerados y se produce un desdoblamiento.

La TCC permite explicar el valor de Δo, el número de electrones desapareados, el magnetismo y si un complejo es de alto o bajo espín. No obstante, no explica la serie espectroquímica ni por qué ciertos ligandos producen un desdoblamiento mayor que otros.

Teoría de Orbitales Moleculares (TOM)

La Teoría de Orbitales Moleculares (TOM) considera que el enlace metal-ligando es covalente y se forma por el solapamiento de los orbitales del metal y de los ligandos. Este solapamiento origina orbitales enlazantes, antienlazantes y no enlazantes.

La TOM sí explica la serie espectroquímica, la diferencia entre ligandos de campo fuerte y débil, la retrodonación π y el valor real del desdoblamiento Δo. Cuanto mejor es el solapamiento entre los orbitales del metal y del ligando, mayor será el desdoblamiento.