Una tecnica analitica: Complessometria

I complessi, o composti di coordinazione sono composti costituiti da una specie centrale, tipicamente uno ione metallico appartenente al gruppo d ovvero un acido di Lewis di Lewis,presenta la disponibilità ad accettare uno o più paia di elettroni negli orbitali d e da un legante, specie elettrondonatrice o base di Lewiss.

Nel caso che il complesso sia carico vi sarà anche un contro ione in grado di garantire l’elettroneutralità.

Per esempio quando una soluzione contenente ioni Zn2+ viene trattata con ammoniaca, si forma il complesso Zn(NH3)42+ catione tetraammimo zinco (II) in cui le quattro molecole di ammoniaca sono legate direttamente allo zinco; ciascuno dei quattro legami è formato da una coppia di elettroni dell’azoto, che vengono “donati” dall’ammoniaca allo ione Zn2+.

Poiché i leganti agiscono come donatori di una coppia di elettroni, è evidente che un legante , per agire come tale, deve avere almeno una coppia di elettroni disponibile e quindi agire da base di Lewis.

Perciò tra i leganti neutri più comuni, oltre all’ammoniaca , è da citare l’acqua: nelle soluzioni acquose,infatti, tutti gli ioni sono idratati cioè formano con l’acqua complessi chiamati acquoioni.

Oltre alle molecole suddette, si può dire che tutti gli anioni hanno elettroni disponibili e possono, in determinate condizioni, agire da leganti.

Tuttavia la tendenza a donare elettroni liberi non è uguale per tutti i leganti, e può essere più o meno forte. Per esempio lo ione nitrato NO3 è un donatore molto debole e quindi raramente appare negli ioni complessi; gli ioni cianuro CN, hanno forte tendenza a donare elettroni e quindi formano complessi con moltissimi cationi.

Analogamente, non tutti i cationi hanno uguale tendenza ad accettare coppie di elettroni dai leganti e quindi a formare complessi.

I migliori accettori sono quei cationi che hanno un’alta carica ( +2, +3, +4) piccolo diametro e orbitali esterni non completamente pieni.

I legami tra il catione centrale ed i leganti si chiamano legami coordinativi. Il numero di tali legami ( cioè il numero degli atomi legati direttamente al catione), si chiama numero di coordinazione del catione stesso. Così nell’esempio precedente, lo zinco ha numero di coordinazione 4.

I leganti come NH3, Cl, CN, CH3COO che possono formare un unico legame di coordinazione vengono detti monodentati. Esistono leganti che avendo a disposizione più  doppietti elettronici possono formare più di un legame e vengono definiti bidentati, tridentati,tetradentati, …, polidentati.

I complessi formati da leganti polidentati vengono anche detti chelati e sono caratterizzati da una stabilità particolarmente elevata.

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Author: Chimicamo

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