Formación de un ion complejo
Los iones positivos (cationes) metálicos que se encuentran hidratados en una disolución de alguna sal que sea algo insoluble pueden sufrir una gran transformación que consiste en el cambio de las moléculas de agua que hidratan a dicho ion por otro tipo de moléculas o iones como pueden ser el amoniaco, el ion OH-, ion fluoruro, ion cloruro, ion bromuro, etc. Estos iones o moléculas, son conocidos como ligandos, dan pares de electrones, los cuales serán compartidos por el catión del metal a través de enlaces de tipo covalente coordinado, lo que procederá a la formación de un ion complejo soluble.
Así, cando hablamos de ion complejo, estamos haciendo referencia a un ion que tiene en su composición un ion metálico en el centro que se encuentra unido a través de enlaces covalentes a una o más de una molécula o ion, a los cuales se les denomina ligandos.
Debido a este procedimiento de formación del ion complejo, baja la concentración de los iones de tipo metálicos que se encuentran hidratados en la disolución, así el equilibrio pasará a desplazarse hacia la derecha, y el precipitado presente tenderá a disolverse.
Como ejemplo, podemos hablar de los compuestos insolubles de Cu2+, los cuales se disuelven debido a la adición por exceso de amoniaco acuoso, formando un ion complejo con la fórmula [Cu (NH3)4]2+, el cual como característica, presenta un color azul intenso y es soluble.
Por lo general, la constitución de un ion complejo hace que se vea aumentada la solubilidad de las diferentes sustancias. La tendencia que tiene un ion metálico para formar determinados iones de tipo complejo se suele expresar a través de una constante de formación, que se representa con la letra Kf, la cual también se suele llamar constante de estabilidad del complejo, pues es la constante del equilibrio en el cual se forma el complejo.
Cuanto más grande es el valor de dicha constante de formación, el complejo será más y más estable. Así por ejemplo, analizamos la estabilidad del ion [Cu (NH3)4]2+ en el equilibro siguiente:
Cu2+ (ac) + 4 NH3 (ac) ↔ [Cu (NH3)4]2+ (ac)
Así la constante de estabilidad de este complejo será:
Kf= [Cu (NH3)4]2+ / [Cu2+] [NH3]4 = 5,0.1013
Podemos decir que el valor de este complejo es elevado, en comparación con otros complejos comunes como puede ser el diaminoplata o el diacianoargentato, lo que nos revela, que el ion es altamente estable.
En cuanto a la nomenclatura de los iones complejos, los ligandos neutros se suelen llamar con el mismo nombre de la molécula finalizado en –o. Se suele cambiar ligeramente el nombre; por ejemplo, para el agua sería acuo, para el amoniaco sería amino, y para el CO sería carbonilo.
Cuando los ligando son negativos, también finalizan su nomenclatura en –o, como sucede con el fluoro, ciano, hidroxo, o tiosulfato por ejemplo.
Para leer el ligando, se antepone siempre éste siempre al catión del metal. Así el nombre del metal no se ve modificado, por ejemplo la diaminoplata, cuya fórmula es [Ag (NH3)2]2-.
En nombre del complejo cuando este es aniónico, siempre consta de una terminación en –ato, cambiando la forma de nombrar al metal. Así por ejemplo tenemos el hexafluooaluminato, [AlF6]3-.
La cantidad de ligando presente se indica a través de los prefijos di-, tri-, tetra-, etc. y el número de oxidación que tiene el metal, se indica siempre con numeración romana que tiene que presentarse entre paréntesis.