Compuestos de coordinación: teoría, problemas y aplicaciones en bioquímica

PARTE 4.
TEMA 1-4. Complejos de coordinación.
TEORÍA http://www.alhimik.ru/compl_soed/gl_1.htm

PREGUNTAS Y PROBLEMAS PARA LA AUTOEVALUACIÓN DE LA PREPARACIÓN PARA LA CLASE:

1. Defina qué son los complejos de coordinación. ¿En qué se diferencian de las sales dobles y qué tienen en común?

2. Escriba las fórmulas de los complejos a partir de sus nombres: amonio dihidroxitetracloroplatinato (IV), triammintrinitrocobalto (III); descríbalos indicando esfera de coordinación interna y externa; ion central y su número de oxidación; ligandos, su cantidad y denticidad; tipo de enlace. Escriba la ecuación de disociación en solución acuosa y la expresión para la constante de estabilidad.

3. Propiedades generales de los complejos: disociación, estabilidad, propiedades químicas.

4. ¿Cómo se caracteriza la reactividad de los complejos desde el punto de vista termodinámico y cinético?

5. ¿Qué aminocomplejos son más estables que el tetraaminocobre (II) y cuáles menos estables?

6. Dé ejemplos de complejos macrocíclicos formados por iones de metales alcalinos y por iones de elementos del bloque d.

7. ¿Por qué característica se clasifican los complejos como quelatos? Dé ejemplos de complejos quelatos y no quelatos.

8. Con el ejemplo del glicinato de cobre, defina qué son los complejos internos. Escriba la fórmula estructural del complejonato de magnesio con ácido etilendiaminotetraacético en forma de sal sódica.

9. Presente esquemáticamente un fragmento estructural de un complejo polinuclear.

10. Defina qué son complejos polinucleares, heteronucleares y heterovalentes. El papel de los metales de transición en su formación. Función biológica de estos componentes.

11. ¿Qué tipos de enlaces químicos se encuentran en los complejos de coordinación?

12. Enumere los principales tipos de hibridación de orbitales atómicos que pueden presentarse en el átomo central de un complejo. ¿Cuál es la geometría del complejo según el tipo de hibridación?

13. A partir de la estructura electrónica de los elementos de los bloques s, p y d, compare su capacidad para formar complejos y su papel en la química de coordinación.

14. Defina qué son complejonas y complejonatos. Dé ejemplos de los más utilizados en biología y medicina. Presente los principios termodinámicos sobre los que se basa la quelatoterapia. Uso de complejonatos para neutralizar y eliminar xenobióticos del cuerpo.

15. Considere los principales casos de alteración de la homeostasis metal-ligando en el cuerpo humano.

16. Dé ejemplos de complejos biológicos que contengan hierro, cobalto y zinc.

17. Ejemplos de procesos competitivos con participación de la hemoglobina.

18. Papel de los iones metálicos en las enzimas.

19. Explique por qué el cobalto en complejos con ligandos complejos (polidentados) presenta mayor estabilidad en el estado de oxidación +3, mientras que en sales simples como halogenuros, sulfatos o nitratos, predomina el estado +2.

20. El cobre presenta estados de oxidación +1 y +2. ¿Puede el cobre catalizar reacciones de transferencia electrónica?

21. ¿Puede el zinc catalizar reacciones redox?

22. ¿Cuál es el mecanismo de acción del mercurio como veneno?

23. Indique el ácido y la base en la reacción: AgNO₃ + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]NO₃.

24. Explique por qué se utiliza la sal potásico-sódica del ácido hidroxi-etiliden-difosfónico como medicamento en lugar del HEDP puro.

25. ¿Cómo se lleva a cabo el transporte de electrones en el organismo con la participación de los iones metálicos presentes en complejos biológicos?

PREGUNTAS TIPO TEST:

1. El número de oxidación del átomo central en el ion complejo [Ni(H₂O)₄(CO₃)₂]²⁻ es:

a) -4;
b) +2;
c) -2;
d) +4.

2. El ion complejo más estable:
   a) [HgCl₄]²⁻, Kf = 8,5×10⁻¹⁵;
   b) [HgI₄]²⁻, Kf = 1,5×10⁻³⁰;
   c) [Hg(CN)₄]²⁻, Kf = 4×10⁻⁴²;
   d) [HgBr₄]²⁻, Kf = 1×10⁻²¹.

3. En una solución que contiene 0,1 mol del compuesto PtCl₄•4NH₃, al reaccionar con AgNO₃ se forman 0,2 mol de precipitado de AgCl. Determine la fórmula de coordinación del compuesto original:
   a) [PtCl₃(NH₃)₄]Cl;
   b) [PtCl(NH₃)₄]Cl₃;
   c) [PtCl₂(NH₃)₄]Cl₂;
   d) [Pt(NH₃)₄]Cl₄.

4. ¿Qué forma tienen los complejos resultantes de la hibridación sp³d²?

1. tetraédrica;

2. cuadrada;

3. octaédrica;

4. bipirámide trigonal;

5. lineal.

5. Seleccione la fórmula del compuesto pentaamminclorocobalto (III) sulfato:

a) Na₃[Co(NO₂)₆];
b) [CoCl₂(NH₃)₄]Cl;
c) K₂[Co(SCN)₄];
d) [CoCl(NH₃)₅]SO₄;
e) [Co(H₂O)₆]Cl₃.

6. ¿Qué ligandos son polidentados?

a) Cl⁻;
b) H₂O;
c) etilendiamina;
d) NH₃;
e) SCN⁻.

7. Los formadores de complejos son:
   a) átomos donadores de pares electrónicos;
   b) iones aceptores de pares electrónicos;
   c) átomos e iones aceptores de pares electrónicos;
   d) átomos e iones donadores de pares electrónicos.

8. ¿Qué elementos tienen menor capacidad para formar complejos?

a) s;
b) p;
c) d;
d) f.

9. Los ligandos son:
   a) moléculas donadoras de pares electrónicos;
   b) iones aceptores de pares electrónicos;
   c) moléculas e iones donadores de pares electrónicos;
   d) moléculas e iones aceptores de pares electrónicos.

10. El enlace en la esfera de coordinación interna del complejo es:
    a) covalente de intercambio;
    b) covalente coordinado (donor-aceptor);
    c) iónico;
    d) de hidrógeno.

11. El mejor formador de complejos será:
    a) Mg²⁺;
    b) Cr²⁺;
    c) Al³⁺;
    d) Cr³⁺.

12. ¿A través de qué átomos suele darse la coordinación de los ligandos con metales en biocomplejos?

a) O, N;
b) O, S, P;
c) H, O, P;
d) N, S, P.

13. En la hemoglobina, el número de oxidación del hierro es:
    a) +3;
    b) +2;
    c) 0;
    d) +6.