UNIVERSIDAD TÉCNICA PRIVADA COSMOS
FACULTASD DE CIENCIAS DE LA SALUD
LABORATORIO DE QUÍMICA BIOINORGANICA
Prof: Marco A. Quisbert Salas
Práctica N° 7
LOS COMPUESTOS DE COORDINACIÓN
INTRODUCCIÓN.
Los compuestos de coordinación los podemos definir como, aquellos compuestos
(complejos) que constan básicamente de un metal de transición unido, a través de
enlaces covalente coordinados, a otras especies llamadas ligandos, entre los que
podemos mencionar al agua, amoniaco, carbonilo, etc.
En la naturaleza existe un conjunto de compuestos de coordinación cuyas funciones
son básicas para los organismos, dentro de los cuales podemos mencionar al grupo
prostético hemo, forma de la hemoglobina, mioglobina; a la corrina en los derivados de
la vitamina B12; a la clorofila, etc.
El cobre está comúnmente distribuido en los sistemas vivos a niveles traza. Niveles
más altos en el hombre se han encontrado en el hígado, cerebro, pulmones y en los
riñones a niveles más bajos. Altas concentraciones también han sido encontradas en
pigmentos que forman parte del ojo asociado con melaninas. Niveles altos de cobre
están asociados con ciertos estados de enfermedades, notablemente como la
enfermedad de Wilson (degeneración hepatolenticular), la enfermedad de Menkes,
que se presenta por un error de nacimiento en el metabolismo del cobre que conduce
a una esperanza de vida menor a los tres años, y donde los síntomas clínicos pueden
ser observados grandemente en términos de la baja actividad de las enzimas que
requieren de cobre. El mayor efecto letal es la deficiencia de cobre en el cerebro. Una
característica muy notable de la enfermedad de Menkes es una estructura muy rizada
del cabello.
El cobre tiene un papel esencial en un gran número de enzimas, sobresalen aquellas
involucradas en la catálisis de la transferencia de electrones, en el transporte de
dioxígeno y en la catálisis de sus reacciones. La hemocianina, es un acarreador de
dioxígeno que contiene cobre, mientras que el papel del cobre en oxidasas es ilustrado
por la citocromo oxidasa, el miembro terminal de la cadena de transferencia de
electrones mitocondrial, existen oxidasas azules multicobre como por ejemplo la
laccase, ascorbato oxidasa y ceruloplasmina y las oxidasas no azules. El cobre
también está involucrado en las superóxido dismutasas que contienen Cu/Zn y en un
gran número de hidrolasas, tales como la tirosinasa y dopamina-β-hidroxilasa.
Tirosinasa y hemocianina tienen centros binucleares de cobre similares.
El cobre está presente también en un número de proteínas pequeñas, caracterizadas
por un color azul intenso, que catalizan la transferencia de electrones.
Los centros de cobre en las oxidasas azules multicobre han sido clasificados en tres
grupos. Esta clasificación puede ser extendida para incluir otras proteínas de cobre.
Cobre tipo 1. Este es el centro de cobre responsable del profundo color azul de las
oxidasas azules y de las proteínas azules que transfieren electrones.
Los centros de cobre tipo 1, tienen una banda de absorción en el ultravioleta (UV) muy
intensa cercana a los 600 nm, con un coeficiente de extinción de cerca de 100 veces
más que los encontrados comúnmente para complejos de coordinación de Cu (II),
junto con otras bandas cerca de 450 y 750 nm.
Cobre tipo 2. Este centro presente en oxidasas azules multicobre, es similar a los
sitios típicos de Cu (II) de la geometría tetragonal encontrada en complejos de
coordinación de cobre. El cobre en oxidasas no azules es frecuentemente registrado
como cobre del tipo 2, aunque esto no fue considerado en la definición original.
Cobre tipo 3. Este centro consiste de un par de iones de Cu (II), los cuales son
diamagnéticos como resultado de un efecto de interacción antiferromagnética. Está
caracterizado por una fuerte absorción en el UV, alrededor de los 330 nm con
coeficientes de extinción en el rango de 3000 a 5000 dm3 mol-1 cm-1. El centro de
tipo 3 está asociado con reacciones redox de dioxígeno, así puede transferir dos
electrones y así pasar por alto la formación del reactivo superóxido. Han sido
reportados un gran número de sistemas modelo del cobre tipo 3.
Proteínas azules de cobre. Se pueden citar algunos ejemplos de este tipo de
proteínas como: Azurina, Plastocianina, Plantacianina, Laccase, Ceruloplasmina, etc.
Dentro de este grupo de proteínas puede existir cobre del tipo 1, 2 o 3.
Proteínas azules que transfieren electrones. Estas proteínas han sido aisladas de
una gran variedad de fuentes y tienen bajos pesos moleculares. Ellas forman un
círculo entre Cu (II) y Cu (I).
OBJETIVO.
Observar las propiedades químicas de los metales de transición y sus complejos.
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
PARTE A. EFECTO DE LOS LIGANTES.
1. Leer detenidamente la etiqueta del frasco original que contiene el reactivo sulfato
cúprico. Destapar el frasco y observar el reactivo contenido en él. Anotar lo observado.
2. Colocar en una cápsula de porcelana, limpia y seca, una pizca de sulfato cúprico y
calentar en la parrilla. Observar y anotar los resultados.
3. Dejar enfriar un poco la cápsula de porcelana y colocar el sulfato cúprico calentado,
en un tubo de ensayo limpio y seco.
4. Dejar caer sobre el sulfato cúprico, una gota de agua destilada. Observar y anotar
los resultados. Guardar éste tubo de ensayo, para realizar la PARTE B.
PARTE B.
IÓN CENTRAL CON NÚMERO DE OXIDACIÓN CONSTANTE.
Con cobre y níquel.
1. Al tubo de ensayo de la PARTE A, agregarle un 1 mL de agua destilada.
2. En otro tubo de ensayo, colocar 0.5 mL de una solución de sal de níquel.
3. A cada uno de los tubos de ensayo, conteniendo sulfato cúprico y la sal de níquel,
agregarle un mL de una solución de amoniaco y agitar. En caso de formación de un
precipitado, agregar un poco más de la solución de amoniaco y agitar hasta que se
disuelva. Explicar lo observado.
Con hlerro.
1. En cada uno, de dos tubos de ensayo, colocar 0.5 mL de una solución de cloruro
férrico.
2. En uno de los tubos de ensayo, agregar gotas de una solución de tiocianato de
potasio (o sodio) y agitar. Explicar lo observado.
3. En el otro tubo de ensayo, agregar gotas de una solución de ferrocianuro de potasio
(o sodio) y agitar. Explicar lo observado.
PARTE C.
VARIACIÓN EN EL NÚMERO DE OXIDACIÓN DEL IÓN CENTRAL.
1. En un tubo de ensayo colocar un mL de una solución de dicromato de potasio.
Añadir una pizca de zinc en polvo y cinco gotas de ácido clorhídrico. Dejar en reposo.
Al transcurrir el tiempo, observar los cambios de color de la solución debido a los
cambios del número de oxidación del cromo, el cual pasa de Cr(VI) a Cr(III) y
finalmente a Cr (II).
SÍNTESIS DEL COMPUESTO DE COORDINACIÓN, BISGLICINATO DE COBRE (II).
1. En un vaso de precipitados de 100 mL dejar hervir unos 20 mL de agua destilada.
2. Pesar 0.1 g de acetato de cobre, y 0.75 g de glicina.
3. Simultáneamente, en un vaso de precipitados de 50 mL, disolver el acetato de cobre
con 1.5 mL de agua destilada hirviendo; y en otro vaso de precipitados de 50 mL,
disolver la glicina con 1.5 mL de agua destilada hirviendo. Rápidamente, sin dejar
enfriar, mezclar ambas soluciones.
4. Dejar enfriar la mezcla hasta que se formen cristales de color azul claro.
5. Filtrar los cristales y dejar secar al aire.
Nota: Para que la reacción sea efectiva, las soluciones de los reactivos deben estar
muy calientes al mezclarlas.
De ser posible, purificar los cristales. Disolver una pequeña cantidad de estos en 5 mL
de agua caliente y con esta disolución obtener el espectro visible.
CUESTIONARIO.
1. Escribir cada una de las reacciones ocurridas en los distintos experimentos.
2. Explicar brevemente los resultados en los distintos experimentos.
3. Las reacciones de la PARTE C, ¿son reacciones de oxidación-reducción? Si la
respuesta es afirmativa, ¿quién se oxida y quién se reduce?
BIBLIOGRAFÍA.
1. James E. Huheey. Química Inorgánica. Harla. 1981.
2. Gregory C. Demitras, et al. Química Inorgánica. Prentice Hall Internacional. 1973.
3. Cotton and Wilkinson. Basic Inorganic Chemistry. Wiley International Edition. 1976.
4. Joseph Nordmann. Análisis Cualitativo y Química Inorgánica. CECSA. 1983.