I composti di coordinazione , complessi metallici o semplicemente complessi sono composti che contengono uno ione o un atomo centrale, di solito un metallo, circondato da un insieme di ioni o molecole detti leganti. Tra i leganti più diffusi vi è l’ammoniaca che, grazie al doppietto elettronico solitario presente sull’azoto, forma complessi con numerosi ioni metallici.
Ioni che formano complessi con l’ammoniaca
Gli ioni che formano complessi con l’ammoniaca alcuni dei metalli di transizione appartenenti al 4° Periodo ovvero cobalto, nichel, rame e zinco e alcuni del gruppo del platino ovvero, oltre al platino, e il rutenio.
In particolare il cloruro di esamminocobalto (III) [Co(NH3)6]Cl3 è il primo composto di coordinazione che fu scoperto casualmente dal chimico francese Tassaert nel 1798 che fu il pioniere della chimica dei complessi.
Reazioni di formazione dei complessi
In soluzione acquosa gli ioni metallici menzionati formano composti di coordinazione con l’ammoniaca. Ad esempio il tetramminoplatino (II) si forma dalla reazione:
Pt2+ + 4 NH3 ⇄ [Pt(NH3)4]2+
Tuttavia a causa dei valori elevati delle costanti di formazione dei complessi con l’ammoniaca si può verificare la dissoluzione di composti poco solubili per aggiunta di ammoniaca:
- Co(OH)2(s) + 6 NH3(aq) ⇄ [Co(NH3)6]2+(aq) + 2 OH–(aq)
- Ni(OH)2(s) + 6 NH3(aq) ⇄ [Ni(NH3)6]2+(aq) + 2 OH–(aq)
- Cu(OH)2(s) + 4 NH3(aq) ⇄ [Cu(NH3)4]2+(aq) + 2 OH–(aq)
- Zn(OH)2(s) + 4 NH3(aq) ⇄ [Zn(NH3)4]2+(aq) + 2 OH–(aq)
Sono state riportate nelle formule la colorazione degli idrossidi e dei rispettivi complessi.
Oltre che gli idrossidi anche altri composti possono essere solubilizzati in presenza di ammoniaca a causa della formazione di complessi:
Ag2O(s) ) + 4 NH3(aq) + H2O(l) ⇄ 2 [Ag(NH3)2]+(aq) + 2 OH–(aq)
AgCl(s) ) + 2 NH3(aq) ⇄ [Ag(NH3)2]+(aq)
Altri complessi
I complessi con l’ammoniaca hanno giocato un ruolo fondamentale nello sviluppo della chimica dei composti di coordinazione ed in particolare per quanto attiene la determinazione della loro struttura e della loro stereochimica.
In presenza di altri leganti come H2O e Cl– infatti si possono formare composti di coordinazione con l’ammoniaca contenenti due leganti come, ad esempio, il tetramminodiclorocromo (III) cloruro [Cr(NH3)4Cl2]Cl.
Questa sostanza si presenta sotto forma di isomero cis di colore viola e di isomero trans di colore verde.
Usi
Tra i complessi contenenti ammoniaca riveste un ruolo primario il diamminodicloroplatino noto come cisplatino che è un agente chemioterapico antineoplastico.
Un altro complesso contenente ammoniaca è il reattivo di Schweizer ovvero il complesso tetramminodiaquorame (II) idrossido avente formula [Cu(NH3)4(H2O)2](OH)2 utilizzato nell’industria tessile per solubilizzare la cellulosa.