Los compuestos de coordinación clásicos presentan metales unidos a «pares solitarios» de electrones que residen en los átomos del grupo principal de ligandos como H2O, NH3, Cl − y CN−. En los compuestos de coordinación modernos, casi todos los compuestos orgánicos e inorgánicos se pueden usar como ligandos. El» metal » generalmente es un metal de los grupos 3-13, así como los trans-lantánidos y trans-actínidos, pero desde una cierta perspectiva, todos los compuestos químicos pueden describirse como complejos de coordinación.

La estereoquímica de los complejos de coordinación puede ser bastante rica, como sugiere la separación de Werner de dos enantiómeros de 6+, una demostración temprana de que la quiralidad no es inherente a los compuestos orgánicos. Un tema de actualidad dentro de esta especialización es la química de coordinación supramolecular.

• Ejemplos: -, 3+, TiCl4 (THF)2.

Compuestos del grupo principaleditar

El tetranitruro de tetrasulfuro, S4N4, es un compuesto del grupo principal que sigue intrigando a los químicos

Estas especies presentan elementos de los grupos I, II, III, IV, V,VI, VII, 0 (excluido el hidrógeno) de la tabla periódica. Debido a su reactividad a menudo similar, los elementos del grupo 3 (Sc, Y y La) y del grupo 12 (Zn, Cd y Hg) también se incluyen generalmente, y los lantánidos y actínidos también se incluyen a veces.

Los compuestos del grupo principal se conocen desde los comienzos de la química, por ejemplo, el azufre elemental y el fósforo blanco destilable. Los experimentos con oxígeno, O2, de Lavoisier y Priestley no solo identificaron un gas diatómico importante, sino que abrieron el camino para describir compuestos y reacciones de acuerdo con relaciones estequiométricas. El descubrimiento de una síntesis práctica de amoníaco utilizando catalizadores de hierro por Carl Bosch y Fritz Haber a principios de 1900 impactó profundamente a la humanidad, demostrando la importancia de la síntesis química inorgánica.Los compuestos típicos del grupo principal son SiO2, SnCl4 y N2O. Muchos compuestos de grupos principales también se pueden clasificar como «organometálicos», ya que contienen grupos orgánicos, por ejemplo, B(CH3)3). Los compuestos del grupo principal también se encuentran en la naturaleza, por ejemplo, el fosfato en el ADN, y por lo tanto pueden clasificarse como bioinorgánicos. Por el contrario, los compuestos orgánicos que carecen de (muchos) ligandos de hidrógeno se pueden clasificar como «inorgánicos», como los fullerenos, buctubos y óxidos de carbono binarios.

• Ejemplos: tetranitruro de tetrasulfuro S4N4, diborano B2H6, siliconas, buckminsterfullereno C60.

Compuestos de metales de transicióneditar

Los compuestos que contienen metales del grupo 4 al 11 se consideran compuestos de metales de transición. Los compuestos con un metal del grupo 3 o 12 a veces también se incorporan a este grupo, pero a menudo también se clasifican como compuestos del grupo principal.

Los compuestos de metales de transición muestran una rica química de coordinación, que varía de tetraédrico para titanio (por ejemplo, TiCl4) a plano cuadrado para algunos complejos de níquel a octaédrico para complejos de coordinación de cobalto. Se puede encontrar una gama de metales de transición en compuestos biológicamente importantes, como el hierro en la hemoglobina.

• Ejemplos: pentacarbonilo de hierro, tetracloruro de titanio, cisplatino

Compuestos organometálicoseditar

Los reactivos de organolitio se encuentran con mayor frecuencia en forma polimérica, como el n-butilitio que se muestra aquí

Por lo general, se considera que los compuestos organometálicos contienen el grupo M-C-H. El metal (M) en estas especies puede ser un elemento de grupo principal o un metal de transición. Operacionalmente, la definición de un compuesto organometálico es más relajada para incluir también complejos altamente lipofílicos como carbonilos metálicos e incluso alcóxidos metálicos.

Los compuestos organometálicos se consideran principalmente una categoría especial porque los ligandos orgánicos a menudo son sensibles a la hidrólisis u oxidación, lo que requiere que la química organometálica emplee métodos preparativos más especializados que los tradicionales en complejos de tipo Werner. La metodología sintética, especialmente la capacidad de manipular complejos en disolventes de bajo poder de coordinación, permitió la exploración de ligandos de coordinación muy débil como hidrocarburos, H2 y N2. Debido a que los ligandos son petroquímicos en cierto sentido, el área de la química organometálica se ha beneficiado en gran medida de su relevancia para la industria.

• Ejemplos: Cyclopentadienyliron dicarbonyl dimer (C5H5)Fe(CO)2CH3, ferrocene Fe(C5H5)2, molybdenum hexacarbonyl Mo(CO)6, triethylborane Et3B, Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) Pd2(dba)3)

Cluster compoundsEdit

Decaborane is a powerfully toxic cluster compound of boron

Iron-sulfur clusters are central components of iron-sulfur proteins, essential for human metabolism

se pueden encontrar en todas las clases de compuestos químicos. De acuerdo con la definición comúnmente aceptada, un cúmulo consiste mínimamente en un conjunto triangular de átomos que están unidos directamente entre sí. Pero los complejos dimetálicos unidos metal-metal son muy relevantes para el área. Los grupos ocurren en sistemas inorgánicos «puros», química organometálica, química de grupos principales y química bioinorgánica. La distinción entre conglomerados muy grandes y sólidos a granel es cada vez más borrosa. Esta interfaz es la base química de la nanociencia o nanotecnología y surge específicamente del estudio de los efectos de tamaño cuántico en grupos de seleniuro de cadmio. Por lo tanto, los grandes cúmulos se pueden describir como una matriz de átomos unidos de carácter intermedio entre una molécula y un sólido.

• Ejemplos: Fe3(CO)12, B10H14, 2−, 4Fe-4S

Bioinorganic compoundsEdit

El octaédrico cobalto centro de la Vitamina B12

Por definición, estos compuestos ocurren en la naturaleza, pero el subcampo incluye especies antropogénicas, como contaminantes (por ejemplo, metilmercurio) y drogas (por ejemplo, Cisplatino). El campo, que incorpora muchos aspectos de la bioquímica, incluye muchos tipos de compuestos, por ejemplo, los fosfatos en el ADN, y también complejos metálicos que contienen ligandos que van desde macromoléculas biológicas, comúnmente péptidos, hasta especies mal definidas como el ácido húmico y el agua (por ejemplo, coordinados con complejos de gadolinio empleados para RM). Tradicionalmente, la química bioinorgánica se centra en la transferencia de electrones y energía en proteínas relevantes para la respiración. La química inorgánica medicinal incluye el estudio de elementos no esenciales y esenciales con aplicaciones para el diagnóstico y las terapias.

• Ejemplos: hemoglobina, metilmercurio, carboxipeptidasa

Compuestos de estado solidoeditar

YBa2Cu3O7, o YBCO, es un superconductor de alta temperatura capaz de levitar por encima de un imán cuando está más frío que su temperatura crítica de aproximadamente 90 K (-183 °C)

Esta importante área se centra en la estructura, la unión y las propiedades físicas de los materiales. En la práctica, la química inorgánica de estado sólido utiliza técnicas como la cristalografía para comprender las propiedades que resultan de las interacciones colectivas entre las subunidades del sólido. En la química de estado sólido se incluyen los metales y sus aleaciones o derivados intermetálicos. Los campos relacionados son la física de la materia condensada, la mineralogía y la ciencia de los materiales.

• Ejemplos: chips de silicio, zeolitas, YBa2Cu3O7