Los ligandos monodentados se unen a través de un solo átomo donante. Monodentado significa “un diente”. Los haluros, fosfinas, amoníaco y aminas vistos previamente son ligandos monodentados.
Los ligandos bidentados se unen a través de dos sitios donantes. Bidentado significa “de dos dientes”. Un ejemplo de un ligando bidentado es el bis (dimetilfosfino) propano. Puede unirse a un metal a través de dos átomos donantes a la vez: usa un par solitario en cada átomo de fósforo.
A continuación se muestran más ejemplos de ligandos bidentados. Todos ellos tienen al menos dos átomos diferentes con pares solitarios. En algunos casos, hay átomos adicionales con pares solitarios, pero solo dos de ellos son capaces de enfrentar el metal a la vez. El oxalato y el glicinato actuarían como donantes bidentados, donando hasta dos conjuntos de parejas solitarias al mismo tiempo.
Tabla CC\(\PageIndex{1}\) Algunos ligandos bidentados comunes
La unión bidentado permite que un ligando se una más estrechamente. Los ligandos tridentados, que se unen a través de tres donantes, pueden unirse aún más estrechamente, y así sucesivamente. Este fenómeno generalmente se llama el “efecto quelato”. Este término proviene del griego chelos, que significa “cangrejo”. Un cangrejo no tiene ningún diente en absoluto, pero sí tiene dos garras para sujetarse firmemente a algo.por un par de razones. Una analogía muy simple es que, si estás sosteniendo algo con dos manos en lugar de una, no es tan probable que lo dejes caer.
Los ligandos multidentados se unen más estrechamente debido al efecto quelato
Las razones químicas del efecto quelato implican cambios relativos de entalpía y entropía al unirse a un ligando multidentado. En términos de entalpía, para eliminar completamente un ligando bidentado, se deben romper dos enlaces coordinados. Eso cuesta más energía que romper un enlace coordinado para un ligando monodentado.
En términos de entropía, que trata de la distribución de energía dentro de un sistema, generalmente se piensa que unir dos moléculas (un ligando bidentado y un complejo metálico) cuesta menos que unir tres moléculas (dos ligandos monodentados y un complejo metálico). Eso se debe a que las moléculas individuales son libres de moverse, voltear y vibrar de forma independiente. Una vez que se juntan, tienen que hacer todas estas cosas juntos. Dado que estos diferentes tipos de movimiento representan diferentes formas de distribuir la energía, si el sistema se vuelve más restringido, la energía no se puede distribuir en tantos estados.
La energía se reduce aún más por dos interacciones de unión
En comparación con dos donantes separados, la donación bidentada es favorecida entropicamente
Ejercicio\(\PageIndex{1}\)
Dibuje complejos metálicos usando los ligandos siguientes, uniéndose a Ni (2+) en modo bidentado.
