A Síntese complexos de cromo

Síntese de Complexos de Cromo

Giovanni Bonatti Bevilaqua, Magdalena Ferreira

INTRODUÇÃO

O Cromo é um metal de transição, do grupo 6 (Família 4B), possui configuração eletrônica [Ar]3d5s1, tendo com seu número de oxidação variando de -6 (e.g. [Cr(CO)6]-4 ) até +6 (e.g. [CrO4]-2), havendo assim uma vasta gama de complexos que podem ser formados por este. Uma das características químicas mais marcantes do cromo é a sua grande variedade de estados de oxidação, que se estendem desde o NOX –2 até o +6; porém, desses, os mais comuns são o 0, +2, +3 e +6. Neste estado de oxidação, +3, o cromo possui três elétrons ocupando os orbitais t2g, e nenhum elétron nos orbitais eg, para uma configuração com geometria octaédrica, que é característica desse íon. Esse fato confere ao íon trivalente grande estabilidade, sendo considerado, por este motivo, o seu estado redox mais estável. Contudo, do ponto de vista cinético, seus complexos são considerados quase inertes devido à lenta reação de troca dos ligantes.

O principal efeito dos ligantes, segundo a Teoria do campo Cristalino (TCC), é o desdobramento dos níveis de energia correspondentes aos orbitais d do átomo central. No caso mais simples, a interação do campo eletrostático gerado por seis ligantesidênticos distribuídos simetricamente ao redor do átomo central, simetria octaédrica, resulta no aumento da energia dos orbitais d e na perda da degenerescência destes níveis, ou seja, os orbitais d do átomo central dividem-se em 2 níveis de energia, t2g e eg A diferença de energia entre os dois conjuntos de orbitais denomina-se desdobramento do campo cristalino ou desdobramento do campo ligante. Este desdobramento é representado pelo parâmetro do desdobramento do campo cristalino Δ ou 10 Dq.

OBJETIVO

Sintetizar complexos de cromo a partir do sal de etilenodiamina

PARTE EXPERIMENTAL

Para a realização do experimento foram utilizados os seguintes materiais e utensílios: 3 béqueres (100 mL), 1 proveta (50 mL), 1 bagueta, 2 pipetas graduadas (25 mL), 1 balão de fundo redondo (250 mL), 1 condensador de bolas, pisseta, manta de aquecimento, espátula, funil de filtração, papel de filtro qualitativo, zinco em grãos, soluções 0,1M de Cr(NO3)3.3H2O e de CrCl3.6H2O, etilenodiamina e metanol.

O procedimento experimental iniciou-se com a pesagem de 0,5g de Zn metálico e 1,5g de CrCl3.6H2O e logo em seguida foram adicionados em um balão de fundo redondo. Após a adição dos sólidos o balão foi levado a capela para a adição de 10ml de metanol e 10mL de etilenodiamina e em seguida o balão foi conectado ao condensador e mantido por cerca de 20 min em sistema de refluxo , passado o tempo necessário o aquecimento foi desligado e o balão foi resfriado em água corrente. Após esse procedimento a solução foi filtrada para a separação do sólido e lavada com metanol. Com o sólido separado, foi recolhida uma pequena porção do mesmo e transferida para um béquer de 100ml. Em seguida o sólido foi dissolvido com 50ml de água.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Quando se adicionou metanol e etilenodiamina ao zinco metálico e ao cloreto de cromo hexahidratado, obteve-se a formação do complexo cromo(III) . A função do zinco nessa reação é de agente redutor, pois o cromo(III) funciona como um ácido de lewis duro, enquanto o seu ligante o etilenodiamina funciona como uma base de lewis mole e por esse motivo terá haverá pouca interação metal-ligante, e para aumentar a interação de ambos o zinco exercerá seu papel de redutor. Uma base mole terá interação maior com um ácido mole, para isso a carga do metal precisa ser pequena, então o zinco reduziu  o Cr3+(ácido duro) para Cr2+(ácido mole) e assim a reação de formação de complexo pode ser completa. No entanto o produto final apareceu com carga 3+ isso se deu, pois a reação se processa em presença de oxigênio e após a união do Cr2+,ácido mole, com a etilenodiamina, base mole, o oxigênio reduziu o Cr2+ novamente para Cr3+ fazendo com que a reação fosse satisfatória, classificada como reação de oxirredução, levando a formação do complexo de Cr3+ de cor amarela.

...