SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DOS COMPLEXOS DE COBALTO (III)

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

ALUNO: PAULO VICTOR RODRIGUES GOMES

PROFESSOR: MARLON SILVA

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DOS COMPLEXOS DE COBALTO (III)

MANAUS - AM, Dezembro de 2016

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

2.        OBJETIVOS        

2.1        Objetivos Gerais        

2.2        Objetivos específicos        

3.        MATERIAIS E MÉTODOS        

3.1        Materiais        

3.2        Reagentes        

3.3        Equipamentos        

4.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        

5.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        

6.        QUESTIONÁRIO        8

7.        CONCLUSÃO E REFERÊNCIAS        

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1. INTRODUÇÃO

A química de coordenação é um ramo da química responsável pelo estudo dos comportamentos das combinações metal-ligantes, pois os compostos de coordenação se encontram cercados por grupos que são chamados de ligantes5.

 As primeiras descobertas quanto a química de coordenação aconteceram entre 1875 e 1915, pelo químico dinamarquês S. M. Jorgensen (1837-1914) e pelo químico Alfred Werner (1866-1919) 5. Os estudos deles foram de contra as ideias contemporâneas de estrutura e valência dos compostos. Depois de muitos estudos Jorgensen e Werner responderam muitas das duvidas que ate então existiam. Em destaque o pesquisador Werner que ganhou o Premio Nobel de Química, em 1913, quando desenvolveu o conceito de ligantes ao redor de um íon metálico central e deduziu as estruturas geométricas de muitos dos compostos formados.

O cobalto foi descoberto por Georg Brant em 1735. Cobalto vem da palavra alemã kobald que significa gnomo ou espírito7. O cobalto tem como características ser um metal duro, pouco reativo, brilho azul-prateado e fusão na ordem de 1490° 3. Sua massa atômica é aproximadamente 58,9332g mol-1. O cobalto é ferromagnético e se torna passivo de reagir com agentes oxidantes fortes2. Nos seus compostos, o cobalto se comporta como bi e como trivalente fornecendo compostos cobaltosos e cobálticos manifestando de maneira notável sua tendência a formas compostas complexas. Os seus óxidos são usados como corante e pigmentos na industria de cerâmica e de vidros. Os seus sais funcionam frequentemente como catalisadores em muitas reações4.

A estabilidade do complexo está relacionada às características do elemento central e o do ligante1. Cátions metálicos com carga nuclear efetiva alta incrementam um aumento da força do campo ligante, havendo contração da nuvem eletrônica e sendo mais atraído pelo ligante. O cobalto +3 induz uma maior estabilidade do campo ligante (-24 Dq – baixo spin) comparado ao cobalto +2          que apresenta menor estabilidade (+18 Dq), quando submetidos a um ligante comum de campo forte6.

Devido a grande energia de estabilização do campo ligante para complexos de cobalto (III) “t2g6” deve-se considerar a possibilidade de oxidação dos complexos de cobalto (II), principalmente se estes estiverem em soluções alcalinas e na presença de ligantes de campo forte. Quando analisadas as cargas dos cátions, podemos perceber que a constante de formação do complexo é maior para o cobalto (III), devido a um aumento da carga nuclear efetiva (cátion mais duro liga-se fortemente a um ligante mais duro) 7.

1. OBJETIVOS

1. Objetivos Gerais

• Estudar métodos de preparação de compostos inorgânicos e sua caracterização através de reações químicas específicas.

1. Objetivos específicos

• Sintetizar o Cloreto de pentaminonitritocobalto (III) – [Co(NH3)5ONO]Cl2;
• Calcular o rendimento do produto obtido e caracterizar o complexo por espectroscopia no UV – VIS.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

1. Materiais

• Béquer de 50 e 100 mL;
• Proveta de 10 e 50 mL;
• Erlemeyer 50 e 100 mL;
• Bureta de 50 mL;
• Bastão de vidro;
• Tubos de ensaio;
• Suporte para tubos de ensaio;
• Conjunto para filtração à vácuo;
• Recipiente de plástico (para banho de gelo);
• Espátulas;
• Vidro de relógio;
• Gelo;
• Frasco para guardar o produto obtido;
• Conta-gotas;

1. Reagentes

• Amônia (NH3) P.A.;
• Ácido Clorídrico (HCl) P.A.;
• Ácido Sulfúrico (H2SO4) P.A.;
• Cloreto de Amônio (NH4Cl) sólido;
• Cloreto de Cobalto Hexahidratado (CoCl2.6H2O) sólido;

• Nitrito de Sódio (NaNO2) sólido;
• Peróxido de Hidrogênio (H2O2) 30%;
• Éter etílico (C2H5)2O P.A.;
• Álcool etílico (C2H6O) P.A.;
• Água destilada (H2O);

1. Equipamentos

• Balança semi-analítica;
• Chapa de aquecimento;
• Termômetro;

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Síntese do Cloreto de Pentaminoclorocobalto (III) – [Co(NH3)5Cl]Cl2:

Inicialmente foram dissolvidos 1,25g de NH4Cl em 7,5 mL de NH4OH P.A. em um béquer e transferido para uma cápsula de porcelana, após alguns instantes a solução de laranja ficou escura. Nesta solução foram adicionados 2,5g de CoCl2.6H2O em pequenas porções, com agitação continua.

Com a agitação constante, foram adicionados 3,0 mL de Peróxido de Hidrogênio 30%, lentamente, pelas paredes do recipiente, em pequenas porções, e com o tempo a solução adquiriu uma coloração marrom devido adição do peróxido. A reação ocasionou efervescência e após ela terminar foram adicionados 7,5 mL de HCl P.A., durante a adição do reagente os resquícios da solução na parede do recipiente ficaram azuis e a solução ficou com a coloração roxa.