Calculadora de Número de Coordinación

Determina números de coordinación y predice geometrías moleculares de complejos metálicos

Modo de Entrada

Fórmula del Complejo

Use corchetes para el complejo, incluya la carga si está presente

Ejemplos Rápidos

Comprendiendo el Número de Coordinación

El número de coordinación (NC) es el número de átomos donadores del ligando directamente unidos al ion metálico central en un complejo de coordinación. Este concepto fundamental de la química de coordinación determina la geometría, las propiedades y la reactividad del complejo. El número de coordinación depende del tamaño del ion metálico, su carga y la naturaleza de los ligandos.

Conceptos Clave

Número de Coordinación: El número total de átomos donadores unidos al metal central
Ligando: Una molécula o ion que dona pares de electrones al metal
Denticidad: El número de átomos donadores en un solo ligando (mono-, bi-, tri-, etc.)
Quelato: Un complejo con ligandos multidentados que forman estructuras de anillo
Esfera de Coordinación: El metal central y sus ligandos directamente unidos

Números de Coordinación y Geometrías Comunes

Número de Coordinación 2

Lineal

Geometría: Lineal (ángulo de enlace de 180°)

Ejemplos: [Ag(NH₃)₂]⁺, [CuCl₂]⁻, [Au(CN)₂]⁻

Número de Coordinación 4

Tetraédrica o Cuadrada Plana

Tetraédrica: [CoCl₄]²⁻, [Zn(NH₃)₄]²⁺, [FeCl₄]⁻

Cuadrada Plana: [PtCl₄]²⁻, [Ni(CN)₄]²⁻, [AuCl₄]⁻

Nota: los metales d⁸ (Pt²⁺, Pd²⁺, Au³⁺, Ni²⁺) a menudo adoptan geometría cuadrada plana

Número de Coordinación 6

Octaédrica

Geometría: Octaédrica (la más común para NC 6)

Ejemplos: [Fe(CN)₆]³⁻, [Co(NH₃)₆]³⁺, [Cr(H₂O)₆]³⁺, [Ni(H₂O)₆]²⁺

Otros Números de Coordinación

Geometrías Diversas

• NC 3: Trigonal plana (rara) - [HgI₃]⁻
• NC 5: Bipiramidal trigonal o Piramidal cuadrada - [Fe(CO)₅]
• NC 7: Bipiramidal pentagonal - [UO₂F₅]³⁻
• NC 8: Cúbica o Antiprismática cuadrada - [Mo(CN)₈]⁴⁻
• NC 12: Cuboctaédrica - Algunos lantánidos

Ligandos Comunes y Denticidad

Ligandos Monodentados

Un átomo donador por ligando

• H₂O (acua)
• NH₃ (amín)
• Cl⁻ (cloro)
• CN⁻ (ciano)
• CO (carbonilo)
• OH⁻ (hidroxo)

Ligandos Bidentados

Dos átomos donadores por ligando

• en (etilendiamina)
• ox²⁻ (oxalato)
• acac⁻ (acetilacetonato)
• bipy (bipiridina)
• phen (fenantrolina)

Ligandos Polidentados

Tres o más átomos donadores

• dien (tridentado)
• trien (tetradentado)
• EDTA⁴⁻ (hexadentado)
• porfirina (tetradentado)

Ligandos Ambidentados

Pueden unirse a través de diferentes átomos

• NO₂⁻ (puede unirse por N u O)
• SCN⁻ (puede unirse por S o N)
• CN⁻ (puede unirse por C o N)

Factores que Afectan el Número de Coordinación

1. Tamaño del Ion Metálico Central

Los iones metálicos más grandes pueden acomodar más ligandos. Ejemplo: NC 6 es más común para metales 3d más grandes, mientras que los metales más pequeños pueden preferir NC 4.

2. Carga del Ion Metálico

Una mayor carga aumenta la atracción electrostática, lo que a menudo lleva a números de coordinación más altos. Fe³⁺ típicamente tiene NC 6, mientras que Fe²⁺ puede tener NC 4 o 6.

3. Tamaño de los Ligandos

Los ligandos voluminosos conducen a números de coordinación más bajos debido al impedimento estérico. Los ligandos pequeños como CN⁻ permiten números de coordinación más altos.

4. Configuración Electrónica

Los metales d⁸ (Pt²⁺, Pd²⁺, Ni²⁺) prefieren fuertemente la geometría cuadrada plana con NC 4 debido a la energía de estabilización del campo cristalino.

5. Denticidad del Ligando

Los ligandos multidentados (agentes quelantes) pueden alcanzar números de coordinación más altos con menos moléculas de ligando. El EDTA solo puede proporcionar NC 6.

Aplicaciones de la Química de Coordinación

1. Sistemas Biológicos

La hemoglobina contiene Fe²⁺ con NC 6 (octaédrica), la clorofila tiene Mg²⁺ con NC 4 (cuadrada plana) y la vitamina B₁₂ presenta Co³⁺ con NC 6.

2. Catálisis

Los complejos de coordinación se utilizan ampliamente como catalizadores. El catalizador de Wilkinson [RhCl(PPh₃)₃] tiene NC 4 y cataliza reacciones de hidrogenación.

3. Medicina

El cisplatino [PtCl₂(NH₃)₂] con NC 4 (cuadrada plana) es un fármaco de quimioterapia. El EDTA se utiliza en terapia de quelación para metales pesados.

4. Ciencia de Materiales

Los polímeros de coordinación y las redes metal-orgánicas (MOFs) aprovechan diferentes números de coordinación para crear materiales porosos para almacenamiento de gas y catálisis.

5. Química Analítica

Los complejos de coordinación se utilizan como indicadores (titulaciones con EDTA), en análisis colorimétrico y para la detección selectiva de iones metálicos.

Referencias

Los principios y geometrías de la química de coordinación se basan en química inorgánica fundamental de fuentes reconocidas:

Nota: Esta calculadora determina números de coordinación basándose en denticidades estándar de ligandos. Para casos complejos con ligandos puente, modos de enlace inusuales o compuestos organometálicos, consulte referencias avanzadas de química de coordinación. Las predicciones de geometría se basan en patrones comunes pero pueden variar según configuraciones electrónicas específicas y efectos estéricos.