UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE QUIMICA Unidad Docente de Química Inorgánica G GUUIIAA 44..22 TTCCCC 1. ¿Por qué son los metales de transición los principales formadores de compuestos de coordinación?. 2. ¿Qué son los ligandos o agentes complejantes?¿Qué es un quelato?. 3. Describa cualitativamente de acuerdo a la TCC como se ven afectados los orbitales d de un metal (M+n) en presencia de un campo ligando de geometría: octaédrica, tetraédrica y distorsión tetragonal a plano cuadrada. 4. Explique el significado de los siguientes términos: delta (o), complejo de spin alto y de spin bajo, serie espectroquímica. 5. ¿Qué propiedades de los ligandos determinan la magnitud del desdoblamiento de energía de los orbitales d?. 6. Relacione la energía del desdoblamiento de orbitales d de un complejo, con las bandas de absorción en el UV-Visible. ¿Cuál es la diferencia con los espectros atómicos?. 7. ¿Cuántos electrones d poseen los compuestos dados a continuación y dibuje el desdoblamientos de los orbitales d que se producirá para cada geometría, ubicando los electrones de acuerdo al campo producido por cada ligando: a) K2[Cu(CN)4] b) [Ru(en)3]Cl3 c) K3[Fe(CN)6] d) [Mn(H2O)6]+2 e) Na2[CoCl4] f) Na[Ag(CN)2] R: a) 9, b) 5, c) 5, d) 5, e) 7, f) 10 8. ¿Qué se dará en el [Rh(NH3)6]+3 una situación de alto o de bajo spin? Explique. R: a) bajo spin 9. ¿Cuántos electrones desapareados tendrán [Rh(CN)6]-3 y [MnCl6]-4? Escriba las configuraciones electrónicas de cada ion y estime su momento magnético. R: [Rh(CN)6]-3: [Kr]d6, ninguno, diamagnético; [MnCl6]-4: [Ar]d5, 5 electrones, paramagnético. 10. a) Los complejos diamagnéticos de Co(III) como [Co(NH3)6]+3 , [Co(en)3]+3 y [Co(NO2)6]-3 son de color amarillo naranja. Por el contrario, los complejos paramagnéticos [CoF 6]-3 y [Co(H2O)3F3] son azules. Explique cualitativamente las diferencias en el color y los momentos magnéticos. b) Una solución de [Ni(H2O)6]+2 es verde y posee un µ = 2.90MB, mientras que una solución de [Ni(CN)4]-2 es incolora y diamagnética. Sugiera una explicación cualitativa de estos hechos. Dibuje la geometría molecular y el desdoblamiento de orbitales d para cada uno de los iones complejos. 11. Indique si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos, jusfificando su respuesta: a. La energía de apareamiento (P) es mayor que en los complejos de bajo spin. b. o es mayor en los complejos de Mn+3 que en los de Mn+2 para un mismo ligando. c. El [Mn(H2O)6]+2 tiene un µ = 1.73MB R: a) y c) Falso, b) Verdadero 12. a) El [Ni(H2O)6]+2 es verde y el [Ni(NH3)6]+2 es púrpura. a. Prediga en que zona del espectro electromagnético absorben. b. ¿Cuál de los iones absorbe a menor longitud de onda? c. ¿Están de acuerdo sus conclusiones con la serie espectroquímica? R: a) [Ni(H2O)6]+2 absorbe rojo, [Ni(NH3)6]+2 absorbe amarillo-verdoso, b) [Ni(NH3)6]+2 y c) Sí 13. ¿Cuál es valor del o (en kJ/mol), si se necesita una longitud de onda =510nm para excitar el electrón del [Ti(H2O)6]+3?. R: 660 nm 14. Las configuraciones electrónicas d3 y d6 son favorables para la coordinación octaédrica pero no para la tetraédrica. Explique este hecho en términos de la teoría del campo cristalino. 15. El o para el [CrF6]-3 es de 182 kJ/mol. Calcule la longitud de onda para la transición electrónica más intensa de este complejo ¿absorbe en el visible? R: 658 nm, sí. 16. De acuerdo a la teoría del campo cristalino: a) prediga la configuración electrónica del ión metálico central, b) prediga si son de alto o bajo espín y c) calcule el momento magnético de spin (μs) y d) determine la energía de estabilización por campo cristalino en los complejos que se detallan a continuación: i) [Cr(H2O)6]3+ iii) [Fe(H2O)6]3+ ii) [Co(F)6]3iv) [Fe(H2O)6]2+ 17. Si el ion Cr2+ se une con ligandos de campo fuerte para formar un complejo octaédrico, el complejo tiene dos electrones desapareados. Si en cambio el ion Cr2+ se une con ligandos de campo débil, el complejo tiene 4 electrones desapareados. ¿Cómo justifica esta diferencia?. 18. Los complejos tetracoordinados pueden presentar estructuras tetraédricas o cuadradas planares. ¿Podría indicar cuál de ellas es la más estable en el complejo [FeCl4]-?. 19. De acuerdo a la TCC, represente las estructuras electrónicas del Pt(II) en entornos tetraédricos y plano cuadrados, con ligandos débiles y fuertes. 20. Los complejos diamagnéticos (m = 0) de Cobalto (III) como son [Co(NH3)6]3+, [Co(en)3]3+ y [Co(NO2)6]3- son de color amarillo naranja. Por el contrario, los complejos paramagnéticos [CoF6]3- y [Co(H2O)3F3] son azules. Explica cualitativamente las diferencias en el color y en los momentos magnéticos. 21. Las energías de desdoblamiento de un campo cristalino octaédrico Do, para los complejos [CrCl6]4- y [Cr(H2O)6]3+ son respectivamente 13000 y17400 cm-1. ¿De qué color serán dichos complejos? ¿Cuál será la energía de estabilización en cada caso?. 22. Los complejos [Mn(H2O)6]2+ y [Mn(H2O)6]3+ tienen una energía de desdoblamiento del campo cristalino octaédrico de 8500 y 21000 cm-1 respectivamente. Realice los diagramas de distribución de los electrones d en cada caso y justifique la diferencia en el valor de o. 23. ¿Cuáles son las bases del modelo del campo cristalino? ¿Cómo se desdoblan los orbitales d?. ¿Qué es la energía del desdoblamiento del campo de los ligandos? ¿Y la energía de estabilización del campo de los ligandos? 24. ¿Cómo se determina experimentalmente el valor del desdoblamiento del campo de los ligandos? ¿cómo influyen el metal y el ligando en dicho valor? ¿Cómo se llaman las series en las que ligandos y metales se ordenan de acuerdo al desdoblamiento del campo de los ligandos? ¿Qué es un ligando de campo fuerte y qué es un ligando de campo débil? 25. ¿En qué se diferencia un complejo de alto espín de uno de bajo espín? ¿En qué casos son posibles ambas situaciones? ¿Cómo influyen el metal y el ligando en que un complejo sea de alto o bajo espín? 26. ¿Cómo se mide el comportamiento magnético de una sustancia? ¿En qué se diferencian diamagnetismo y paramagnetismo? ¿Qué sustancias son paramagnéticas y cuáles diamagnéticas? ¿Cómo se relaciona el valor del paramagnetismo con el número de electrones desapareados? ¿En qué casos se espera que pueda existir contribución orbital importante al paramagnetismo? 27. ¿Cómo afecta la energía de estabilización del campo de los ligandos a la energía de hidratación de los iones metálicos? 28. ¿Qué diferencias hay, desde el punto de vista de la teoría del campo cristalino, entre los complejos ¿Qué diferencias hay, desde el punto de vista de la teoría del campo cristalino, entre los complejos octaédricos y los tetraédricos? 29. ¿Cómo se justifican las distorsiones tetragonales observadas en algunos complejos? ¿Qué complejos dan lugar habitualmente a distorsiones tetragonales? 30. ¿Cómo puede se justifican los complejos plano-cuadrados de iones d8? 31. ¿Qué es el efecto Jahn-Teller? 32. Explica la formación de un complejo octaédrico desde el punto de vista de la teoría de orbitales moleculares (teoría del campo ligando). Compárala con la teoría del campo cristalino. 33. ¿Cómo puede justificarse que los ligandos dadores π sean de campo débil mientras que los ligandos aceptores π sean de campo fuerte?