El enlace en los complejos

Los enlaces formados entre los ligandos y el catión central son enlaces covalentes coordinados o dativos; por tanto, el ligando ha de tener pares de electrones que pueda ceder y actúa como una base de Lewis; el átomo central ha de tener orbitales vacantes donde alojar dichos electrones y actúa como un ácido de Lewis.
Por ejemplo, en el [Co(NH3)6]3+, los enlaces se forman de la siguiente manera:
El átomo de Co tiene Z = 27, por lo cual, el ion Co3+ tiene 24 electrones situados en los orbitales de la siguiente forma:

Si apareamos los seis electrones d, tenemos seis orbitales vacíos donde alojar seis pares de electrones, que le ceden los seis ligandos NH3. La energía desprendida en los seis enlaces compensa sobradamente la energía de apareamiento:


El complejo formado, [Co(NH3)6]3+, prescindiendo de los electrones internos que no intervienen en el enlace, tiene la siguiente distribución electrónica:



Estructura del ion [Co(NH3)6]3+
Estructura del ion [Co(NH3)6]3+

La geometría del complejo depende de la hibridación del átomo central. Una estructura octaédrica corresponde a hibridaciones sp3d2 y d2sp3; una estructura tetraédrica se forma mediante híbridos sp3, y una estructura cuadrado plana, con híbridos dsp2.

El número de ligandos unidos al átomo central recibe el nombre de índice o número de coordinación. Un mismo catión metálico puede formar complejos con distinto número de coordinación, ya que éste no es función únicamente del número de orbitales vacantes, sino de la relación entre los radios del átomo central y del ligando. Los índices de coordinación más frecuentes son 4 y 6.


Estructura cuadrada del ion [Ni(CN)2]2-
Estructura cuadrada del ion [Ni(CN)2]2-

En cualquier caso, el enlace no se forma de una manera tan simple como la explicada aquí. Actualmente se ha desarrollado una teoría llamada del campo ligando, que tiene en cuenta la hibridación que se produce, así como el desdoblamiento de los orbitales d en varios grupos de distinta energía, con el fin de explicar la geometría y las propiedades de estos compuestos.


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