Cómo encontrar el estado de oxidación del metal central en un compuesto coordinado

Digamos que su compuesto de coordinación es de la fórmula general [M (L) n (Xm)] p +

El estado de oxidación del metal será DO = m + p

Ahora, para comprender esa fórmula, necesitará comprender la diferencia entre un ligando de tipo L y un ligando de tipo X: si, cuando rompe el enlace ligando-metal y le da los electrones al ligando, obtiene una molécula neutra ( PR3, NR3, etc.) es un ligando L. Si obtienes un anión, es un ligando X.

Ligandos tipo L: los más comunes son NR3, OR2, PR3 y SR2. En el caso de N y O, cuando escribo NR3 y OR2, lo que quiero decir es que ya están involucrados en 2 enlaces covalentes, por lo que el N en una piridina o el O en una cetona calificarían.

Ligandos tipo X: los más comunes son NR2-, OR-, X- (halógenos), pero también H- y CR3-. Se puede ver que estos ligandos oxidan el metal cuando se unen.

Para hacerlo más claro, aquí hay algunos ejemplos con especies comunes:

FeCl3 (H2O) 3: H2O es un ligando de tipo L, Cl es un ligando de tipo Cl y X. El complejo no tiene carga, por lo que DO = + 3 (para los 3 cloruros).

[Co (bipiridina) 3] 2+: la bipiridina es un ligando neutro bidentado, tipo L2 (actúa como ligandos de tipo 2 L). El complejo tiene una carga positiva de +2, por lo que DO = + 2 (para las 2 cargas positivas).

[MnO4] -: cada oxígeno es O2-, lo que significa que oxidan el metal dos veces y es un ligando X2. El complejo tiene una carga negativa, por lo que DO = 4 * 2 (para los 4 oxígeno) + (- 1) (para la carga) = 8-1 = 7. (Entonces el manganeso está completamente oxidado).

V (O) (acac) 3: el acac (acetilacetona desprotonada) es un ligando LX (una cetona y un enolato), por lo que es un ligando LX. O es lo mismo que en el permanganato anterior, un ligando X2. El complejo es neutral, entonces DO = 3 * 1 (para los 3 acac) + 2 = 5.

Cp2Fe (ferroceno): el ligando Cp (anión ciclopentadienilo) es el ligando C5H5. Es un ligando L2X (los enlaces tipo 2 L provienen de los enlaces dobles C = C). Entonces DO = 2 * 1 (para los 2 Cp) = 2.

Ti (OEt) 4: EtO- es un ligando X, entonces DO = 4.

EtMgBr: Et es el residuo de etilo (CH3CH2-), un ligando X; Br- también es un ligando X: DO = 1 + 1 = 2.

Básicamente, debes identificar correctamente el tipo de ligandos a los que está unido tu metal.

Solo puede conocer la carga de todos los átomos en un compuesto si está seguro de la composición completa y solo hay un átomo con una carga que es incierto.

Sabemos que los compuestos son eléctricamente neutros. Por lo tanto, podemos derivar la carga de un único ion metálico sumando todas las otras cargas conocidas en el compuesto y negándolas.

¡La carga no se deriva trivialmente solo del entorno del ion! En las moléculas biológicas, los iones a menudo se usan porque con exactamente la misma coordinación pueden tener diferentes cargas.

La respuesta más general: debe restar la carga general de los ligandos de la carga general del compuesto de coordenadas.

Por ejemplo, hexacianoferrato de potasio (III): [matemáticas] K_ {3} [Fe (CN) _ {6}] [/ matemáticas]. El compuesto de coordenadas aquí es [matemáticas] [[/ matemáticas] [matemáticas] Fe (CN) _ {6}] ^ {3 -} [/ matemáticas]. Hay 6 ligandos CN, cada uno de ellos con la carga -1. La carga general es de 3. Por lo tanto, la carga del átomo central, que es igual al estado de oxidación, es:

[matemáticas] -3 – 6 * (- 1) = -3 + 6 = +3 [/ matemáticas]

Otro ejemplo es [matemáticas] [Ag (NH_ {3}) _ {4}] OH. [/ Matemáticas] Aquí el compuesto de coordenadas es [matemáticas] [Ag (NH_ {3}) _ {4}] ^ {+} [/matemáticas]. Los ligandos son solo moléculas de amonio que son neutrales: la carga de cada ligando es cero. Por lo tanto, la carga del metal central es igual a la carga del complejo, y el estado de oxidación es +1