Constantes de formación de iones complejos: unión escalonada de ligandos

Qué muestra

Los ligandos sustituyen a las moléculas de agua que rodean a un ion metálico hidratado una a una, por lo que una disolución suele contener varios complejos a la vez. Cada paso tiene una constante de formación escalonada Kᵢ, y la constante global βₙ es su producto, de modo que log βₙ es la suma de los log Kᵢ. La proporción de cada especie depende de la concentración de ligando libre, como muestra el diagrama de distribución de especies. La etilendiamina, bidentada, forma anillos quelato de cinco miembros y da complejos mucho más estables que el NH₃ con el mismo número de nitrógenos donadores, sobre todo porque aumenta la entropía.

Cómo usarla

Elige el Ion central y el Ligando y arrastra log[ligando libre] desde muy diluido hasta concentrado. Observa qué complejo predomina en cada valor, lee el porcentaje de cada especie y el número medio de ligandos unidos, y fíjate en el color de la disolución. Cambia de NH₃ a etilendiamina con el mismo ion metálico para ver cómo las curvas se desplazan hacia concentraciones de ligando mucho menores.

Parámetros que puedes cambiar

• Ion central Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺
• Ligando NH₃ (monodentado), Etilendiamina (bidentado)
• log[ligando libre] -12–0

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué una disolución de Cu²⁺ contiene una mezcla de varios complejos amino a concentraciones intermedias de NH₃?
2. ¿Cómo se relaciona la constante global βₙ con las constantes escalonadas K₁, K₂, K₃, etc.?
3. ¿Qué es el efecto quelato y cuánto más estable es el complejo de Ni²⁺ con etilendiamina que con NH₃?