Complejo (química)

Cisplatino, PtCl
2
(NH
3
)
2

Un complejo formado por un átomo de platino coordinado con dos cloruros (en verde) y dos grupos amonio. Este complejo basado en el platino reacciona in vivo, uniéndose al ADN celular y causando apoptosis, por lo que se utiliza como agente quimioterápico en el tratamiento de muchos tipos de cáncer.
Catalizador de Grubb de primera generación ([bencilideno - bis(triciclohexilfosfina) diclororutenio]), un complejo que contiene rutenio coordinado con dos ligandos cloruro ecuatoriales (en verde) dos grupos triciclohexilfosfina axiales (arriba y abajo) y un grupo benicilideno también ecuatorial (hacia la derecha). Este complejo utilizado como catalizador tiene muy variadas aplicaciones en síntesis orgánica industrial.
Cianocobalamina también llamada vitamina B12 aquí el núcleo de coordinación es un átomo de cobalto tetracoordinado ecuatorialmente por los nitrógenos de un anillo porfirina (en azul) y axialmente por un nitrilo (arriba) y un nitrógeno de un grupo benzimidazol (abajo)

En química se denomina complejo a una entidad que se encuentra formada por una asociación que involucra a dos o más componentes unidos por un tipo de enlace químico, el enlace de coordinación, que normalmente es un poco más débil que un enlace covalente típico.[1]

Por una costumbre histórica el término complejo se utiliza principalmente para describir a aquel tipo de estructura molecular que usualmente se encuentra formada por un átomo central (el cual es con frecuencia un catión metálico) que se encuentra enlazado a un arreglo ordenado de otros grupos de átomos que lo rodean llamados ligandos. Esta última acepción también se conoce como entidad de coordinación.[2]

El término también es utilizado para referirse a una enorme cantidad estructuras inestables o metaestables que participan como intermediarias en diferentes reacciones; por lo cual es preferible utilizar siempre que se pueda un término más explicativo para referirse a estos compuestos. En este sentido el término complejo es mucho más amplio, pero menos preciso. En química inorgánica, por ejemplo, se prefiere utilizar el término entidad de coordinación en lugar de complejo.

La química de los complejos tiene numerosas aplicaciones tanto teóricas como prácticas sirviendo por ejemplo para explicar detalles tan comunes como el color de las piedras preciosas, la elaboración industrial de polímeros, pigmentos, vidrios incoloros y de colores, electrodepósito de metales, formulación de ablandadores de agua para productos de limpieza hogareños,y hasta el tratamiento de algunas intoxicaciones y la base teórica que permite comprender la mayoría de las reacciones enzimáticas que permiten la existencia de la vida.

Consideraciones previas

Los complejos más sencillos responden a un tipo de estructura molecular que se encuentra generalmente formada por un grupo central (generalmente un catión) llamado núcleo de coordinación que posee orbitales de valencia no ocupados, rodeado por un cierto número de moléculas o iones que poseen pares de electrones no compartidos. Estos electrones no compartidos pueden ser inyectados en los orbitales vacíos del grupo central para formar enlaces coordinados.

Aunque en general el grupo central es un catión también puede ser un átomo neutro, por ejemplo un átomo de gas noble, o una molécula y puede poseer carga positiva, negativa o carecer por completo de carga.

A los iones o moléculas que participan de la estructura molecular inyectando su par de electrones no compartidos se les denomina genéricamente ligandos.

Al aducto formado por el grupo central y los ligandos se le denomina entidad de coordinación y a los compuestos que contienen entidades de coordinación en su constitución se les denomina compuestos de coordinación.

Un ligando enlazado a un átomo central se dice que está coordinado a ese átomo. El número de pares de electrones que es capaz de aceptar el grupo central se denomina número de coordinación.

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