SÍNTESE DO TRIOXALATOCROMATO (III) DE POTÁSSIO TRIHIDRATADO
Por: RenanMarim • 5/10/2015 • Relatório de pesquisa • 1.467 Palavras (6 Páginas) • 2.894 Visualizações
[pic 1][pic 2]
CCE – CENTRO DE CIÊNCIA EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
CATARINA M. LOPES
GABRIELA C. CARLI
LUIS FELIPE MOROZINI
RENAN G. MARIM
SÍNTESE DO TRIOXALATOCROMATO (III) DE POTÁSSIO TRIHIDRATADO
[pic 3]
Londrina
2015
CATARINA M. LOPES
GABRIELA C. CARLI
LUIS FELIPE MOROZINI
RENAN G. MARIM
SÍNTESE DO TRIOXALATOCROMATO (III) DE POTÁSSIO TRIHIDRATADO
Trabalho apresentado à disciplina
de Inorgânica II
do curso de Química da
Universidade Estadual de Londrina.
Londrina
2015
1 INTRODUÇÃO
O crômio é um elemento de importância geológica e ambiental. Ocorre no ambiente geralmente como crômio (III), nutriente essencial para os humanos, ou crômio (VI), agente carcinogênico. As maiores fontes de crômio (VI) são principalmente as indústrias têxteis e refinarias de petróleo, sendo transferido ao ambiente por meio de emissões pelo ar ou pela água. Já o crômio (III) aparece difundido na natureza, como por exemplo, o mineral cromita [Fe(CrO2)2].¹
O oxalato (C2O4)2- apresenta grande facilidade em formar complexos, geralmente formando 2 ligações com o mesmo metal, ligante bidentado (Figura 1), como é o caso do K3[Cr(C2O4)3] – trioxalatocromato(III) de potássio.² No caso do trioxalatocromato, o Cr3+ possui uma configuração eletrônica d3, e por estar ligado ao oxalato, que é um ligante de campo fraco, resulta numa configuração d2sp3, sendo assim sua geometria é a de um octaedro.³
Figura 1 – Ligação entre metal e ligante bidentado oxalato.
[pic 4]
Fonte: (Dios, Angel C.)5
Vários íons metálicos trivalentes formam complexos com o ligante oxalato, de fórmula geral Alk3M(C2O4)3. Esses complexos são similares em várias propriedades, eles são bastante solúveis em água e apresentam formas cristalinas similares.³ Em 1912, Werner conseguiu isolar o isômero óptico do complexo trioxalatocromato (III) de potássio. Desde então, tem sido feitas várias tentativas para se obter isômeros ópticos de outros sais complexos de oxalato similares ao obtido por Werner. Foram encontrados isômeros ópticos dos seguintes íons metálicos ligado ao oxalato: crômio, cobalto, ferro, alumínio, ródio, irídio e gálio.2
As propriedades térmicas de complexos com o ligante oxalato vêm sendo muito estudadas. Descobriu-se que a natureza do íon metálico central influencia não só na desidratação, mas também na decomposição dos complexos anidros, além do mais, a estabilidade dos complexos anidros depende também do cátion central, ou seja, a estabilidade térmica diminui na mesma forma que a afinidade eletrônica do íon metálico central aumenta. 4
Dessa maneira, o objetivo deste experimento é realizar a síntese do trioxalatocromato (III) de potássio trihidratado.
2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Inicialmente, em um béquer de 250 mL, foram dissolvidos 1,5 g de oxalato de potássio hidratado e 3,5 g de ácido oxálico dihidratado em 50 mL de água destilada. Em seguida, foram adicionados lentamente e com agitação constante 1,25 g de dicromato de potássio. Esperou-se o término da reação, mantendo a agitação constante por 30 minutos.
A solução evaporou até próximo da secagem e se deixou cristalizar. Os cristais foram separados por filtração a vácuo. Posteriormente, foram lavados com 20 mL de acetona e a secagem foi completada sob vácuo.
Para a obtenção do espectro UV-Vis (300-800nm), colocou-se uma pontinha de espátula contendo os cristais obtidos experimentalmente e se adicionou água destilada. Então, agitou-se e foi feita a leitura.
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
- Geometria do complexo
Para prever a geometria do complexo em questão, foi possível utilizar princípios como a teoria de ligação de valência (TLV) determinando o tipo de hibridação do complexo. Como o oxalato é um ligante de campo forte, pode-se dizer que o complexo apresenta uma configuração de spin baixo. Sendo assim, obtemos uma hibridação de:
Figura 2- Orbitais do Crômio no estado fundamental:
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Fonte: Próprio autor, executada através de Paint.
Figura 3- Orbitais do Crômio no estado excitado, hibridizado formando complexo com íon oxalato:
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Fonte: Próprio autor, executada através de Paint.
Segundo a teoria da ligação de valência, a hibridação dos orbitais 3d, 4s e 4p formando orbital d2sp3 é característico de complexos octaédricos. A estrutura do trioxalatoferrato (III) está representada na Figura 4:
Figura 4- Formula estrutural do Trioxalatocromato (III) de potássio
[pic 7]
Fonte: Elaborada pelo autor, utilizando o programa FXChemStrut 3.0.
- Obtenção do Complexo:
Para a síntese do trioxalatocromato (III) foi utilizado uma solução de oxalato de potássio hidratado e ácido oxálico dihidratado, para que assim houvesse a formação de uma solução tampão, aumentando-se a concentração do oxalato, ligante de interesse. Com a adição do dicromato de potássio, percebeu-se uma coloração amarela na solução (Figura 5). A reação ocorrida foi:
K2Cr2O7 + 2 K2C2O4 + 7 H2C2O4 → 2K3[Cr(C2O4)3].3H2O + 6 CO2 + 4 H2O (Eq. 1)
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