5/25/2018 Informe #7 Isomer a de Enlace

1/5

ISOMEROS DE ENLACE

07-05-2014

INTRODUCCIN

La isomera de enlace puede presentarse cuando existe ms de un tomo que puede actuar como dador en udeterminado ligando, a stos ligandos se les llama ambidentados. Este fenmeno de isomerismo de coordinaci

lo presentan compuestos como, los cloruros de pentaaminonitrocobalto(III), cuyas frmulas so

respectivamente: [Co(NH3)5NO2]Cl2 y [Co(NH3)5ONO]Cl2. El in ligante nitrito es ambidentado, puesto qu

puede coordinarse con el Co(III) en dos sitios no equivalentes. El enlace metal-ligando en el complejo nitro s

hace a travs del nitrgeno del grupo NO2- y en el complejo nitrito se hace a travs de uno de los tomos d

oxgeno (Figura 1). Estos ismeros tienen espectros IR relativamente sencillos, lo cual facilita su interpretaci

para poder diferenciarlos; en esta prctica se sintetizaran los ismeros de enlace del cloruro d

pentaaminonitrocobalto(III).

La reaccin de conversin del ismero nitrito al ismero nitro es un proceso espontaneo de primer orde

mientras que la formacin directa del ismero nitro solamente debera ser un proceso de segundo orden. P

cintica la formacin del complejo en el que el ligando nitro se coordina por el oxgeno se formara ms rpid

que el que se coordina por el nitrgeno, esto se debe a que hay mayor probabilidad de coordinacin por st

tomo porque contiene dos posibilidades mientras que por el nitrgeno solo tiene una; sin embargo el comple

en el cual el ligando se coordina por el nitrgeno es termodinmicamente ms estable ya que los pares libres dnitrgeno no se encuentran comprometidos en la resonancia de la molcula por lo que se encuentran m

disponibles para la formacin del enlace que los del oxgeno que si entran en resonancia en la molcula.

En esta experiencia previo a la sntesis de stos compuestos hay que preparar el complejo [CoCl(NH3)5]Cl2; es

compuesto es una de las aminas de cobalto ms importantes y, sustrato de partida para la preparacin d

muchos complejos de cobalto.

OBJETIVOS

Experiencia en la sntesis clsica de compuestos de coordinacin. Entender la isomera de enlace que se presenta en los compuestos de coordinacin.

PARTE EXPERIMENTAL

RESULTADOS Y DISCUSIONES

5/25/2018 Informe #7 Isomer a de Enlace

2/5

a. Sntesis de cloruro de pentaaminoclorocobalto(III)

Se disolvi cloruro de amonio y cloruro de cobalto hexahidratado en 15mL de amoniaco, para formar el comple

cloruro de hexaminacobalto(II). Hasta este punto se han coordinado 6 ligandos del grupo amino en el cobalt

(proveniente de la sal) con estado de oxidacin II. Posteriormente se oxida a cobalto III con perxido dhidrgeno, al tiempo que ocurre una sustitucin de un ligando amino por una molcula de agua formando la sa

de acuopentaminocobalto(III). Finalmente para obtener el complejo deseado se agrega cido clorhdric

concentrado para reemplazar o sustituir al agua por el cloro como ligando.

Tal como se muestra en la siguiente ecuacin:

Del compuesto de partida, cloruro de pentamminoclorocobalto(III) se obtuvo 3.28g, ste compuesto se utili

como precursor para sintetizar los dos ismeros de enlace, en la que se sustituye el cloro por el ligand

ambidentado NO2; el color de ste precursor fue purpura tal como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Estructura y color del complejo obtenido

El complejo cloruro de pentamminoclorocobalto(III) se obtuvo con un rendimiento de 62,34 %, y a continuaci

se muestran los clculos realizados:

5/25/2018 Informe #7 Isomer a de Enlace

3/5

b. Preparacin de cloruro de pentaaminonitrocobalto(III)Utilizando el precursor sintetizado en la parte a, se procedi a preparar el ismero de enlace en el que el grup

NO2 se coordina al metal por el tomo de nitrgeno, para ello se disolvi un gramo de ste compuesto en agua

amoniaco concentrado con el fin de sustituir el cloro de la primera esfera de coordinacin por un ligando aqu

posteriormente se filtr la disolucin en caliente para eliminar el xido de cobalto que se haya podido formar, senfri en bao de hielo y se acidul para llevar la disolucin hasta un pH de 1, en ste medio se favorece

coordinacin del ligando nitro por el tomo de nitrgeno, el cual fue adicionado en forma de sal de nitrito sdic

se obtuvo 0,94 g del slido que se muestra en la figura 2.

Figura 2. Ismero: Cloruro de pentaaminonitrocobalto(III)

Las ecuaciones implicadas en este proceso de sntesis son como sigue:

El rendimiento con el cual se obtuvo este ismero fue de 79,52 %, los clculos realizados se muestran

continuacin

c. Preparacin de cloruro de pentaaminonitritocobalto(III)Se tom un gramo del precursor obtenido en la parte a y nuevamente se disolvi en agua y amoniaco concentrad

con el fin de sustituir el cloro de la primera esfera de coordinacin por un ligando aquo, las condiciones de reacci

en adelante difieren con las de la parte b, ya que se requiere una coordinacin del ligando por el tomo de oxgen

para esto no se enfra la disolucin y el pH debe ser neutro debido a que la formacin del complejo deseado

estable en estas condiciones, se obtuvo 0,85 g del complejo el cual se muestra en la figura 3.

5/25/2018 Informe #7 Isomer a de Enlace

4/5

Figura 3. Ismero: Cloruro de pentaaminonitritocobalto(III)

Como se observa el color de ste complejo fue naranja oscuro, el cual no concuerda con la literatura ya que ste

de color rojo; esto da indicio a que el color del complejo que se obtuvo corresponde a una mezcla de los do

ismeros, es decir, que la reaccin no se llev a cabo por un solo camino donde el oxgeno se coordinaba con

cobalto sino que tambin dio lugar a que el nitrgeno se coordinara; este se debe probablemente a que

neutralizacin no fue exitosa, es decir hubo un exceso de cido en el que el complejo deseado no es estable y

complejo alterno si lo es.

El rendimiento de sta reaccin fue de 71,91 %, los clculos que se realizaron fueron los mismos que en la parte a, y

que se producen a partir de los mismos reactivos.

Como puede observarse stos ismeros de enlace se forman con buen rendimiento, pero no se logr formar lo

respectivos slidos con gran pureza, ya que los colores que se obtuvieron no corresponden a los registrados en literatura, debido tal vez a que el ismero coordinado por el Oxigeno se forma cinticamente ms rpido pero

ismero que se coordina por el Nitrgeno es termodinmicamente ms estable, esto permiti que se obtuviera un

mezcla de ambos ismeros afectando al color, en la parte C por ejemplo no se logr precisar el medio adecuado e

la reaccin (un pH neutro) para que se produjera solamente el complejo coordinado por el Oxgeno ya que ste no

estable en medio cido.

CONCLUSIONES

No fue posible obtener con gran pureza los ismeros deseados, debido a que no se alcanz las condiciones d

reaccin adecuadas para la formacin selectiva de cada ismero, en su lugar se obtuvo una mezcla de ellos.

Se logr distinguir de alguna manera la presencia de cada ismero por la coloracin ms fuerte en el ismero dond

el nitro se coordina por el tomo de oxgeno.

Se puede decir que la variacin de las condiciones de reaccin en la preparacin de los ismeros en estudio, son d

vital importancia para la formacin selectiva de cada uno de ellos, como se pudo observar el complejo donde el nitr

se coordinaba por el oxgeno no fue estable en medio cido tal como se reporta en la literatura, fue por ello que n

se form el complejo en su totalidad, ya que no se alcanz una neutralizacin de cido en su preparacin.

5/25/2018 Informe #7 Isomer a de Enlace

5/5

BIBLIOGRAFA

Prcticas de Ampliacin en Qumica Inorgnica, facultad de Ciencias, Univeridad Autnoma de Madrid

pg 21-25.

Qumica inorgnica, Therald Moeller, editorial revert sa, pg 427, recuperad

de book.google.com.co

ANEXOS

1. No es posible observar una banda correspondiente a Co-Cl en los espectro de los dos ismeros, porque

sntesis de tales compuestos se lleva a cabo precisamente por la sustitucin del cloro por el grupo nitro y

vibracin de ste nuevo enlace aparece a una frecuencia diferente.

2. Se podran diferenciar porque las vibraciones del enlace Co-O aparece una banda en el espectro de 160

cm-1 la cual corresponde a una vibracin de tensin de ste enlace, y segn la literatura se ha comprobad

sta banda en varios compuestos en los que el grupo nitro se coordina por el oxgeno. Para el caso cuand

la coordinacin es por el tomo de nitrgeno se muestra en el espectro una banda Co-N a 820 cm-1 la cu

corresponde a una vibracin de flexin donde se deforma el ngulo de enlace de ste ligando.

3. No es posible que stos ligandos acten como bidentados porque estos ellos son ambidentados, es decir, s

coordinan al centro metlico por uno o por el otro tomo pero nunca por los dos simultneamente como e

el caso de los ligandos bidentados.