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758 CAPÍTULO 16 Equilibrios ácido-base y equilibrios de solubilidad

16.10 Los equilibrios de iones complejos y la solubilidad

Los ácidos y bases de Lewis se anali- Las reacciones entre ácidos y bases de Lewis, en las que se combina un catión metálico
zaron en la sección 15.12. con una base de Lewis, llevan a formar iones complejos. Así, un ion complejo se defi ne
como un ion que contiene un catión metálico central enlazado a una o más moléculas o
iones. Los iones complejos son fundamentales para muchos procesos químicos y biológi-
cos. En esta sección estudiaremos el efecto que tiene la formación de un ion complejo en
la solubilidad. En el capítulo 23 estudiaremos con más detalle las propiedades químicas
de los iones complejos.
Los metales de transición tienen una tendencia particular a formar iones complejos
porque poseen más de un estado de oxidación. Esta propiedad les permite comportarse en
forma efectiva como ácidos de Lewis , cuando reaccionan con varios tipos de moléculas o
iones que sirven como donadores de electrones, o bases de Lewis . Por ejemplo, una di-
De acuerdo con la defi nición expuesta,
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Co(H 2 O) 6 por sí mismo es un ion solución de cloruro de cobalto(II) es de color rosa debido a la presencia de los iones
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complejo. La expresión Co(H 2 O) 6 se Co(H 2 O) 6 (fi gura 16.10). Cuando se le añade HCl, la disolución se vuelve azul debido
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refi ere a un ion Co hidratado. a la formación del ion complejo CoCl 4 :
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2
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Co (ac) 1 4Cl (ac) Δ CoCl 4 (ac)
El sulfato de cobre(II) (CuSO 4 ) se disuelve en agua y forma una disolución azul. Este
color se debe a los iones cobre(II) hidratados; muchos otros sulfatos (como el Na 2 SO 4 )
son incoloros. Cuando se añaden unas cuantas gotas de disolución concentrada de amo-
niaco a una disolución de CuSO 4 se forma un precipitado azul pálido de hidróxido de
cobre(II):
2
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Cu (ac) 1 2OH (ac) ¡ Cu(OH) 2 (s)
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Los iones OH provienen de la disolución de amoniaco. Si se agrega más NH 3 , el preci-
pitado azul se redisuelve y la disolución adquiere un hermoso color azul intenso, que
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ahora se debe a la formación del ion complejo Cu(NH 3 ) 4 (fi gura 16.11):
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2
Cu(OH) 2 (s) 1 4NH 3 (ac) Δ Cu(NH 3 ) 4 (ac) 1 2OH (ac)
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De esta manera, la formación del ion complejo Cu(NH 3 ) 4 aumenta la solubilidad del
Cu(OH) 2 .
Una medida de la tendencia de un ion metálico a formar un ion complejo particular
está dada por la constante de formación K f (también conocida como constante de estabi-
lidad ), que es la constante de equilibrio de la formación del ion complejo . Cuanto mayor
sea el valor de K f , más estable es el ion complejo. En la tabla 16.4 se proporcionan las
constantes de formación de varios iones complejos.
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La formación del ion Cu(NH 3 ) 4 se expresa como
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Cu (ac) 1 4NH 3 (ac) Δ Cu(NH 3 ) 4 (ac)
Figura 16.10 (Izquierda)
Disolución acuosa de cloruro de
cobalto(II). El color rosa se debe a
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la presencia de iones Co(H 2 O) 6 .
(Derecha) Después de la adición
de una disolución de HCl, la
disolución se torna azul debido a
la formación de iones complejos
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CoCl 4 .