Química Inorgânica Experimental II (1)

8/17/2019 Química Inorgânica Experimental II (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTECENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

INSTITUTO DE QUÍMICA

QUI 0133 – QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL II

ROTEIRO DAS PRÁTICAS

ALUNO (A):

PROFESSORES ORGANI!ADORES:

ADEMIR OLIVEIRA DA SILVAANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO

ANA PAULA DE MELO ALVESDANIEL DE LIMA PONTES

FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVAZELMA ROCHA DA SILVA

NATAL" RN

S#$%&'


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QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL II

Introdução .............................................................................................................................. 03

Dinâmica e conteúdo das aulas práticas.................................................................................. 03

Cronograma.............................................................................................................................. 04Recomendações aos alunos ..................................................................................................... 05

ormas de !egurança ............................................................................................................. 05

"odelo de Relat#rio ............................................................................................................... 0$

EXPERIMENTOS

%&p. I ' Reações en(ol(endo Compostos de Coordenação.......................................................0)

%&p.II'*lgumas reações en(ol(endo metais de transição e a preparação de comple&os......... +,

%&p.III' !-nteses de compostos de coordenação.......................................................................+$%&p. I ' Caracteri/ação de comple&os.....................................................................................,+

%&p. !-ntese de comple&o de 1erro com o&alato................................................................... ,5

,


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Informações era!s

INTRODU"#O

* disciplina de 2u-mica Inorgânica %&perimental (isa proporcionar ao aluno a oportunidade dedesen(ol(er suas ailidades práticas atra(s do manuseio de reagentes e e6uipamentos7 estimular odesen(ol(imento do racioc-nio l#gico7 integrando os conteúdos aordados em sala de aula com osdesen(ol(idos no laorat#rio.

8 desen(ol(imento de ati(idades de caráter e&perimental importante para o desen(ol(imentode pro9issionais de 6ual6uer área de estudo7 pois neste amiente 6ue são oser(ados na prática osconecimentos te#ricos estudados.

8ser(ação: * reali/ação dos e&perimentos a6ui indicados não de(e ser entendida como um traalomecânico. 8 apro(eitamento para e9eito de aprendi/agem será conse6u;ncia dainterpretação dos 9atos oser(ados.

DIN$MICA E CONTE%DO DAS AULAS PR&TICAS

8 desen(ol(imento das aulas práticas será em grupos e cae ao pro9essor limitar o número dealunos por grupo e super(isionar os alunos durante a reali/ação das aulas práticas7 o 6ual pode contar com o au&-lio de monitores. 8 aluno terá tolerância de +0 minutos do orário marcado para o in-cio daaula. Dinâmica das *ulas


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CRONOGRAMA

DATA ATIVIDADES

BBBBBB *presentação'a Un!(a(e

BBBBBB E)*+ I ' Reações en(ol(endo Compostos de Coordenação.

%tapas +7 , e 3 BBBBBB E)*+ I ' Reações en(ol(endo Compostos de Coordenação.

%tapas 475 e $. BBBBB E)*+ II ' *lgumas reações en(ol(endo metais de transição e

a preparação de comple&os. BBBBBB + *(aliação

BBBBBB ,a Un!(a(e BBBBBB E)*+ III ' !-nteses de comple&os ' %tapa 0+

E)*+ III !-nteses de comple&os ' %tapa 0,E)*+ III !-nteses de comple&os ' %tapa 03

BBBBBB E)*+ IV ' Caracteri/ação dos comple&os de coordenação BBBBBB E)*+ IV ' Caracteri/ação dos comple&os de coordenação BBBBB Discussão dos resultados BBBBB , *(aliação

BBBBBB -a Un!(a(eE)*+ V ' !-ntese de comple&o de 9erro com o&alato

BBBBBB E)*+ V ' !-ntese de comple&o de 9erro com o&alato BBBBBB Discussão dos resultados BBBBBB 3 *(aliação BBBBBB 4 *(aliação

RECOMENDA".ES AOS ALUNOS

+. 8 uso do manual de prática da disciplina imprescind-(el a partir da primeira aulae&perimental.

,. 8 aluno de(erá tomar conecimento7 a partir da primeira aula7 das instalações do laorat#rio7 em como de suas normas de 9uncionamento.

3. E origat#rio7 por ra/ões de segurança7 o uso de =aleco e t;nis7 durante as aulas.4. *o entrar no laorat#rio guardar mocilas7 li(ros e pastas em armários ou ancadas espec-9icos

para este 9im7 con9orme orientação do pro9essor.

4


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5. 8 material do laorat#rio de(e ser utili/ado sempre de maneira ade6uada e somente a6uelesreagentes e soluções especi9icadas para a aula e&perimental.

$. Fodo o material usado de(e ser la(ado no in-cio e ao 9inal de cada aula e organi/ado no localapropriado Amesas7 ancadas ou armários>.

G. * ancada de traalo de(e ser limpa.). *p#s o uso dei&ar os reagentes utili/ados nos de(idos lugares.H. De(em ser e(itadas con(ersas em (o/ alta7 e sore assuntos aleios aula.+0. *s normas de segurança relacionadas no te&to J!egurança no ?aorat#rioJ de(em ser lidas

atentamente.

NORMAS DE SEURAN"A

E muito importante 6ue todas as pessoas 6ue desen(ol(em ati(idades em laorat#rio tenamuma noção astante clara dos riscos e&istentes e de como diminu-los. unca demais lemrar 6ue o

melor comate aos acidentes a sua pre(enção e 6ue o descuido de uma única pessoa pode colocar em risco todos 6ue estão no laorat#rio.


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+5. 1inalmente7 lemrar 6ue a atenção ade6uada ao traalo e(ita a grande maioria dos acidentes.E muito importante ter a certe/a de 6ue se sae per9eitamente em o 6ue se está 9a/endo.

+$. e o t-tulo da aula e&perimental.

76 In1ro(/ç8o.

De(e conter a apresentação do assunto de 9orma clara7 aordando a 9undamentação te#ricanecessária para o entendimento do assunto a ser discutido no relat#rio7 em com sua importância e

poss-(eis aplicações. ão de(e ser copiada do manual7 assim como não de(e ser copiado integralmente

de li(ros e páginas da internet.06 O79e1!4o+

Descrição sucinta dos o=eti(os centrais do e&perimento. Aão de(e ser copiado do manual>

(6 Par1e E)*er!men1a3+

esta etapa7 de(em ser descritos os reagentes e materiais utili/ados na aula prática7 em comoos procedimentos e&perimentais. necessários para a e&ecução do e&perimento e Procedimento Experimental 7 onde os procedimentos

e&perimentais de(em ser descritos de 9orma sucinta.

e6 Res/31a(os e D!s0/ss8o+

*presentação dos resultados otidos nas etapas do e&perimento com a de(ida discussão dosmesmos7 aseandose na 9undamentação te#rica e apresentando as e6uações 6u-micas de(idamente

alanceadas para todas as reações reali/adas.

f6 Con03/s8o :era3+

De(erá e&pressar a conclusão do e&perimento e apresentar relação direta com os o=eti(os.

:6 Refer;n0!as B!73!o:r


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Relação de todas as 9ontes Aartigos7 li(ros7 apostilas7 páginas na internet> consultadas paraelaoração do relat#rio.

G


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EXPERIMENTO I= Compostos de Coordenação.

I > O79e1!4os

8ser(ar reações 6ue en(ol(em a 9ormação de compostos de coordenação@ !aer di9erenciar entre sais duplos e sais comple&os

II ? In1ro(/ç8o

8 desen(ol(imento da teoria da 6u-mica dos compostos de coordenação remonta ao 9inal do

sculo LIL e in-cio do sculo LL com os traalos *l9red Merner e !opus "ads NOrgensen. *

moti(ação 6ue ti(eram estes pes6uisadores de(euse ao 9ato de terse detectado na6uela poca

)

Experimento I:

Reações envolvendoCompostos decoordenação


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compostos 6ue 9ormalmente tinam caracter-sticas dos então conecidos sais duplos. *o serem

analisadas7 porm7 algumas propriedades em simples7 como a soluilidade7 apresenta(am

propriedades di9erentes. e=amos o comportamento de amos os sais duplos e os compostos de

coordenação 6uanto soluilidade.

Sa3 (/*3o

aP!84As> ⇒ aQAa6> Q P QAa6> Q !84,Aa6>

Com*os1o (e Coor(enaç8o

CoCl3.$3As> ⇒ SCoA3>$T3QAa6> Q 3Cl

SCuA3>4T,Q

Aa6>

8 -on Cu,Q age como um ácido de ?eUis7 aceitando + par de eltrons de cada molcula de 37

o 6ual atua como ase de ?eUis. %m outro e&emplo7 o -on *gQ tem seus dois oritais preencidos com

o Cl.

*gQ Aa6> Q ,Cl Aa6> S*gACl>,T+Aa6>

* seguir são listadas algumas de9inições de termos usados na 6u-mica de composto de

coordenação:

H


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Espécie Central ' átomo ou -on Acátion ou ânion> ao 6ual estão ligados por co(al;ncia s outras

espcies 6ue compõem o composto de coordenação7 como7 por e&emplo7 CoAIII>7 1eAII>7 A0>@ A+>.

Ligantes ' molculas7 -on simples ou compostos 6ue estão ligados por co(al;ncia dati(a espcie

central7 como7 por e&emplo7 37 ,87 Cl7 C. $TCl37 a3SCo1$T7 onde o Cl e o aQ são os contra ' -ons.

Carga do íon complexo ' o resultado da soma das cargas negati(as e positi(as oriunda dos ligantes e

da espcie central SCoA3>$T3Q. este comple&o 3Q7 pois a amVnia tem carga neutra e7 portanto a

carga do -on comple&o 9ica igual da espcie central Co 3Q. Q AQ3> W A3>.

Escrevendo a frmula molecular ' sempre a 9#rmula do -on comple&o de(e ser escrita entre colcetes

SCoA3>$T3Q7 SCo1$T3@ os ligantes 6uando são -ons compostos e molculas são escritas entre par;nteses

SCoA3>$T3Q S1eAC>$T4.

os pr#&imos e&perimentos iremos oser(ar algumas das propriedades dos compostos de

coordenação7 astando 6ue utili/e atentamente sua capacidade de interpretação dos 9atos oser(ados.

Condições ásicas para um om apro(eitamento.*ntes da reali/ação dos e&perimentos7 estude todas as reações 6ue irá reali/ar.


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III > Pr@?3a7ora1r!o

+ %m 6ue os sais duplos se di9erenciam dos sais comple&osX

BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB


, ' 8 6ue são comple&os de CoordenaçãoX



IV > Pro0e(!men1o E)*er!men1a3E1a*a I: Yons em solução de um sal duplo+.+ Fome 3 tuos de ensaio e7 em cada um7 colo6ue , ml de solução de P*lA!84>,.+., *o primeiro tuo adicione , ml de solução de Zcido tartárico+.3 *o segundo adicione algumas gotas de solução de a8.

+.4 *o terceiro =unte 075 ml de solução de [aCl,.

E1a*a II= ons em so3/ç8o (e sa3 s!m*3es e (e sa3 0om*3e)o

,.+ Fome , tuos de ensaio e7 cada um colo6ue , ml de solução de 1eCl3. *o primeiro =unte soluçãode 48 e7 ao segundo7 adicione solução de P!C.,., %m cada um de outros dois tuos7 colo6ue , ml de P 3S1eAC>$T e7 em seguida7 procure promo(erreações análogas s do item ,.+.

E1a*a III= Com*os1os 0om ons 0om*3e)os ne:a1!4os

3.+ %m um tuo de ensaio colo6ue 4 gotas de solução de *g83. %m seguida adicione solução

concentrada de PI7 at 6ue o precipitado 9ormado inicialmente se=a dissol(ido.3., %m um tuo de ensaio7 colo6ue 075 ml de solução concentrada de CaCl, e 075 ml de 4!C.3.3 %m um tuo de ensaio colo6ue + ml de solução de \nCl,. %m seguida =unte solução de a8 at9orma um precipitado ranco7 continue adicionando at notar no(a modi9icação.

E1a*a IV= Com*os1os 0om ons 0om*3e)os *os!1!4os

4.+ %m um tuo de ensaio colo6ue 075 ml de solução de *g83 e + ml de solução de aCl. Dei&e emrepouso e7 em seguida7 decante a 9ase l-6uida e adicione solução de 48 ao precipitado atdissol(;lo completamente.

4., %m outro tuo de ensaio colo6ue 075 ml de solução de Cu!8 4 e 075 ml de solução de 48.Dei&e em repouso7 decante a 9ase l-6uida Ase poss-(el> e continue a adicionar solução de 48 atoser(ar no(a modi9icação.

E1a*a V= Reações (e s/7s1!1/!ç8o em 0om*os1os 0om*3e)os

5.+ Colo6ue em tuo de ensaio + ml de solução de 1eCl37 + ml de solução de Cl e + ml de solução deP 4S1eAC>$T.

E1a*a VI= Reações (e o)!?re(/ç8o en4o34en(o 0om*3e)os

$.+ um tuo de ensaio colo6ue , ml de solução de ,8,7 , ml de solução de P8 e , ml de soluçãode P 3S1eAC>$T. Introdu/a uma rasa no tuo de ensaio Aaste de 9#s9oro em comustão>.

++


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$., %m um tuo de ensaio colo6ue , ml de solução de P 3S1eAC>$T e noutro , ml de solução deP 4S1eAC>$T. * cada tuo adicione + ml de solução de 1e!84 recmpreparado.$.3 %m um tuo de ensaio colo6ue + ml de solução de P 3S1eAC>$T e , ml de 1e!84. %m seguida

=unte gotas de solução de Cl .

V > Ps?La7ora1r!o

+ 2ual a ra/ão de uma solução de CdCl, reagir com uma solução dilu-da de P8 9ormando um precipitado de CdA8>,7 en6uanto 6ue com uma solução de CdA3>4Cl, essa reação não aconteceX BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB




, %scre(a as e6uações para as reações ocorridas durante a reali/ação da prática7 discutindo os resultadosotidos. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB




V?B!73!o:raf!a

S+T C8FF8 !. *. ] Mil^inson _.7 2u-mica Inorgânica ! + edição7 li(ros tcnicos e cient-9icos.%ditora !. *.

S,T ogel7 *.@ 2u-mica anal-tica 6ualitati(a@ %ditora "estre Nou7 !ão


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EXPERIMENTO II= *lgumas reações en(ol(endo metais de transição e a preparação de comple&os

I ? O79e1!4o=

8ser(ar a comple&ação de um mesmo metal de transição com (ários ligantes.

%studar reações en(ol(endo compostos de coordenação.

II > Cons!(erações era!s

+3

Experimento II: Algumas reações

envolvendo metais detransição e


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"uitos dos metais utili/ados pela indústria moderna são metais de transição. * locali/ação dos

metais de transição na taela peri#dica está determinada pela ocupação das suni(eis de energia db e

9b. 8s elementos 6ue possuem sun-(el db incompletos são camados de metais de transição interna7

=á os com sun-(el 9b incompletos de transição e&terna. 8s metais de transição como o 9erro A\ W ,$>

possui a seguinte con9iguração eletrVnica: +s,,s,,p$3s,3p$3d$4s,. *o ser o&idado os metais de transição

interna perderão eltrons do seu sun-(el eletrVnico mais e&terno7 sb7 antes de perderem eltrons do

orital db7 como oser(ado para o 1e,Q. para rosa Apara Cl> e para amarelo Acom 3>.

%sta oser(ação indica 6ue á um aumento na energia da transição eletrVnica Ae deste modo em ∆8>

medida 6ue os ligantes (ariam ao longo da srie. %ntretanto7 esta oser(ação astante geral7 sendo

seguida para a mesma ordem de ligantes indi9erentemente da identidade do -on metálico.[aseado nestas oser(ações7 Fsucida propVs 6ue os ligantes poderiam ser arran=ados em uma

série espectro"uímica! onde os memros estão organi/ados em ordem crescente de energia das

transições 6ue ocorrem 6uando eles estão presentes no comple&o:

I [r !C Cl 83 1 8 8&, ,8 C! C3C 3 en

p` pen 8, C C8.

III > Pr@?3a7ora1r!o

+.


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,. 8 6ue a srie espectro6u-micaX %&pli6ue.

IV ? Pro0e(!men1o E)*er!men1a3

'a E1a*a=

Comple&ação do metal de transição com (ários ligantes

a> Colo6ue + m? de uma solução a6uosa de i!84 07+ " em 6uatro tuos de ensaio.

> *o primeiro tuo de ensaio adicione + m? de 3 $"7 agite e anote a coloração.

c> *o segundo adicione + m? de etilenodiamina Aen> 073 "7 agite e anote a coloração.

d> *o terceiro adicione + m? de 9enantrolina Apen> 07+ "7 agite e anote a coloração.

e> 8 6uarto tuo ser(e como comparação da coloração inicial.

9> *rrume os comple&os na se6;ncia: (erde7 a/ul claro7 a/ul escuro7 (ioleta7 (ermelo7 laran=a eamarelo. 1aça a relação entre a cor oser(ada e o ligante usado.

!bservações"

,a E1a*a=Reati(idade de metais de transição

a> Colo6ue + m? de uma solução de CoCl, 07+ " em um tuo de ensaio e anote suas caracter-sticas. > *dicione gota a gota , m? de Cl concentrado. 8ser(e a cor e anote.

c> *dicione agora ao mesmo tuo de ensaio , "? de água destilada oser(e e anote.

!bservações"

+5


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d> Colo6ue +m? de P"n84 070+ " em um tuo de ensaio e anote a coloração.

e> *dicione + m? de a,C,84 07+ " e + m? ,!84 3" ao tuo de ensaio e oser(e.

8ser(ações:

/es1ões

+. Nusti9i6ue a se6;ncia de cores oser(adas na primeira etapa.

,. 8rdene os ligantes estudados de acordo com a srie espectro6u-mica e =usti9i6ue essa ordem.

3. %scre(a as e6uações da segunda etapa e e&pli6ue.

VI *'+,'-&./.

S+T ?ee7 N. D.7 2u-mica Inorgânicab7 %dgar [lucer7 !ão


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EXPERIMENTO III= !-nteses de composto de coordenação

I ? O79e1!4o=

Reali/ar s-nteses de comple&os de coordenação com dois tipos de metais.


Compostos de coalto t;m sido usados á sculos7 como pigmentos Aa/ul coalto> em (idro e

porcelana Aum silicato duplo de coalto e potássio>7 o metal em si 9oi produ/ido em escala industrial

somente no sculo LL. 8 coalto um metal duro7 rancoa/ulado e dissol(ese em ácidos minerais

dilu-dos. 8s estados de o&idação mais importantes são Q, e Q3.

8 -on SCoA,8>$T,Q está(el em solução7 mas a adição de outros ligantes 9acilita a o&idação a

Co3Q

. $T3Q

um agente o&idante 9orte o&idando ,8 a o&ig;nio e sendo

+G


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redu/ido a Co,Q. Contudo7 ligantes contendo átomos de nitrog;nio Acomo 3 e etilenodiamina W

,C,C, ,> estaili/am o estado de o&idação Q3 em solução a6uosa.

*s reações de 9ormação de comple&os ocorrem pela sustituição de molculas de água por

outros ligantes Amolculas neutras: 37 etilenodiamina7 etc. ou ânions: Cl

7 8

7 etc.> presentes nasolução7 seguida geralmente pela o&idação do -on Co,Q. á uma reação inicial de sustituição das

molculas de água e a seguir7 o comple&o 9ormado o&idado pelo o&ig;nio do ar ou então pela ação da

água o&igenada.

* reação do -on SCoA,8>$T,Q com 3 em e&cesso7 na presença de catalisador Acar(ão ati(ado>

le(a a 9ormação de SCoA3>$T3Q pela o&idação com o o&ig;nio do ar. a aus;ncia do catalisador e

usandose ,8,7 otmse SCoA3>5A,8>T3Q7 6ue por tratamento com Cl concentrado dá o

comple&o SCoA3>5ClTCl.

$T3Q resulta da troca de molculas de água por

molculas de 3 no comple&o octadrico SCoA,8>$T,Q7 com posterior o&idação a Co3Q na presença de

catalisador7 con9orme a reação:

4SCoA,8>$T,Q Q 44Q Q ,03 Q 8, f 4SCoA3>$T3Q Q ,$,8

8 comple&o SCoA3>5ClTCl, um composto cristalino7 de cor (ioletaa(ermelado7 com

estrutura octadrica7 pouco solú(el em água 9ria7 etanol e ter. %ste composto decompõese acima de

+50oC lierando 3Ag>. * otenção pode ser 9eita por di(ersos processos7 partindo7 por e&emplo7 de

CoCl,.$,87 ou então dos comple&os de Co3Q como SCoA3>5C83T83.

* e6uação da reação a partir de CoCl,.$,8 pode ser escrita:

,CoCl,.$,8 Q ,4Cl Q )3 Q ,8, f ,SCoA3>5ClTCl, Q +4,8

Km aspecto importante a ser considerado na preparação dos compostos de coordenação a

possiilidade de 9ormação de isVmeros. Compostos de coordenação podem apresentar (ários tipos

de isomeria: geomtrica7 #ptica7 de ligação7 de ioni/ação7 etc. *ssim7 comple&os octadricos deCo3Q como os -ons SCoAen>,Cl,TQ e SCoA3>4Cl,TQ apresentam isomeria geomtrica en6uanto 6ue o

-on SCoAen>3T3Q apresenta isomeria #ptica. Como e&emplos de isVmeros de ligação podem ser

relacionados os comple&os SCoA3>5 8,T,Q e SCoA3>588T,Q7 onde o -on 8, coordenase7 no

primeiro caso7 atra(s do átomo de nitrog;nio e no segundo7 atra(s do átomo de o&ig;nio.

8 metal n-6uel dúctil e resistente corrosão. 8corre na nature/a em cominação com ars;nio7

antimVnio e en&o9re. *presenta conduti(idade eltrica e trmica ele(adas. %m solução a6uosa o estado

de o&idação Q, o mais importante7 sendo pouco comuns as reações de o&idação de Q, para Q3.

+)


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8 -on iAII> em solução a6uosa acase coordenado a molculas de água em uma geometria

octadrica7 9ormando o -on comple&o SiA,8>$T,Q7 de cor (erde. %m muitos casos7 a 9ormação de

outros comple&os ocorre atra(s de reações de sustituição das molculas de água por outros ligantes

Amolculas neutras: 37 etilenodiamina7 etc.7 ou ânions: Cl7 87 etc.>.

* reação de 9ormação do comple&o cloreto de e&aminon-6uelAII>7 por e&emplo7 resulta da

troca de molculas de água por molculas de amVnia7 no comple&o octadrico SiA,8>$T,Q7

[Ni(H2O)6]2+ (aq) + 6 NH3(aq) # [Ni(NH3)6]2+ (aq) + 6H2O(l)

8 cloreto de e&aminon-6uelAII>7 SiA3>$TCl,7 um s#lido Acristais de cor a/ul(ioleta> com

estrutura cristalina cúica7 solú(el em água e em solução a6uosa de amVnia7 mas insolú(el em amVnia

concentrada7 álcool et-lico e ter. %ste comple&o decompõese pelo a6uecimento lierando 3Ag>7

trans9ormandose em um s#lido de cor (erde. 8 mesmo acontece com sua solução a6uosa7 6ue muda

de a/ul(ioleta para (erde com o a6uecimento.

* otenção de SiA3>$TCl, pode ser 9eita pela reação entre a amVnia concentrada e solução de

cloreto de n-6uelAII>. * e6uação da reação de otenção pode ser escrita como:

NiCl2 .6H2O(s) + 6 NH3(aq) # [Ni(NH3)6]Cl2 (s) + 6 H2O(l)

IV P&2'$4 E56&'$4.,

1. E4.6.:

a> Dissol(er +7,5 g de cloreto de amVnio em ) m? de idr#&ido de amVnio concentrado em um

erlenma`er de ,50 m?.

> "e&a (igorosamente a solução com um agitador magntico

c> *dicione , g de cloreto de coalto AII> e&a ' idratado em pe6uenas porções.

d> 2uando a reação parar7 adicionar lentamente ) m? ácido clor-drico concentrado.

e> Res9rie a mistura temperatura amiente e 9iltre o precipitado SCoA3>5ClTCl,

9> ?a(e com 30 m? de etanol.

g> Dei&e em dessecador.

+H


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!bservações"

7. E4.6.:

a> Dissol(a +70 g de SCoA3>5ClTCl, em 37) m? de solução idr#&ido de amVnio concentrado

com agitação e sua(e a6uecimento.

> *dicione a solução +7,5 g de nitrito de s#dio seguido da adição de ,70 ml de Cl $ ".

c> Res9rie a solução e depois 9iltre.

d> ?a(e os cristais otidos de SCoA3>588TCl, com 30 m? de etanol.

e> Dei&e em dessecador.

3. E4.6.:

a> Dissol(er +7,5 g de 4Cl em G75 m? de 48 conc. em um 6uer pe6ueno. > *dicionar gradualmente 570 m? de solução concentrada de amVnia. este ponto7 a cor da

solução de(e mudar para a/ul.d> %s9riar a solução em água corrente e adicionar ,75 m? de solução amoniacal de 4Cl

preparada no in-cio da aula. Dei&ar em repouso por +5 minutos em ano de gelo.e> 1iltrar os cristais otidos utili/ando 9iltração a (ácuo7 seguida de pe6uenas porções de álcool.

V > /es1!on$TCl, 6ue poderia ser otido X.

BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB

,0


21/32


VI > Refer;n0!as B!73!o:r


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EXPERIMENTO IV= Cara01er!aç8o (e 0om*3e)os (e 0oor(enaç8o+

I ? O79e1!4os

*nalisar algumas propriedades dos comple&os de coordenação 9ormados e aprender a utili/aros e6uipamentos de Kis-(el e ponto de 9usão.


%&istem (ários mtodos de caracteri/ação de uma sustância. %les se complementam de 9orma

6ue se de(e 9a/er uso do maior número poss-(el de tcnicas para se oter uma caracteri/ação

ade6uada. %ntre esses mtodos podem ser citadas as di(ersas tcnicas de análise elementar e as

espectroscopias: eletrVnica7 de ressonância magntica nuclear7 "Ossauer7 (iracional7 dentre outras.

* %spectroscopia na Região do is-(el e Kltra(ioleta uma das tcnicas mais di9undidas e

utili/adas na caracteri/ação de composto de coordenação. 8s eltrons nos átomos e molculas estão

distriu-dos em n-(eis de energia. o estado 9undamental são ocupados os n-(eis de energias mais

ai&os poss-(eis. *s radiações nas regiões do (is-(el ou do ultra(ioleta incidindo sore átomos ou

,,


23/32


molculas podem ser asor(idas7 pro(ocando a promoção dos eltrons de um estado de energia mais

ai&o para outros de maior energia. 8s n-(eis de energia dos eltrons7 nos átomos e molculas7 são

6uanti/ados e7 portanto7 tamm a energia asor(ida7 isto 7 apenas certos (alores de energia radiante7

caracter-sticos para cada átomo ou molcula7 são capa/es de pro(ocar transições eletrVnicas.

* energia A%>7 o comprimento de onda Ah> e a 9re6u;ncia A> da radiação são relacionados pela

e6uação:

% W cλ W ν

onde a constante de e c a (elocidade da lu/ no (ácuo A,7HH) & +0) m s+>.

da amostra. * maioria das aplicações da

espectroscopia nas regiões do (is-(el ou do ultra(ioleta para 9ins 6uantitati(os: na determinação da

concentração de dada sustância7 em medidas de (elocidade de reação7 etc.

Contudo7 a interpretação dos espectros (is-(el de sustâncias inorgânicas coloridas Aa aplicação

para sustâncias orgânicas coloridas mais limitada> 9ornece in9ormações muito úteis sore a estruturadestas sustâncias. Ná o estudo dos espectros na região do ultra(ioleta mais usado na elucidação

estrutural de compostos orgânicos.

8s comple&os metálicos apresentam7 em geral7 6uatro tipos caracter-sticos de andas em seusespectros 6ue são atriu-das s seguintes transições eletrVnicas.

+. #ransiç$es de campo de ligante Ad→d> ' 8correm entre os n-(eis de energia originados pelo

desdoramento dos oritais d dos -ons metálicos7 decorrentes das interações eletrostáticas com osligantes.

,. #ransiç$es de transfer%ncia de carga ligante-metal &LMC#' ' 8correm de(ido s trans9er;nciasde densidade eletrVnica dos oritais dos ligantes para os oritais de energias mais apro&imadasao metal.

3. #ransiç$es de transfer%ncias de carga metal-ligante &MLC#' ' 8correm de(ido s trans9er;nciasde densidade eletrVnica dos oritais dp do metal para os oritais de energias mais apro&imadasao metal.

4. #ransiç$es interna dos ligantes ' !ão geralmente pro(enientes das transições n → πj e π → πj

6ue os ligantes li(res de coordenação apresentam em seus espectros eletrVnicos.

Considere um -on Fi3Q7 de con9iguração d+7 no centro de um campo octadrico7 como7 por

e&emplo7 o SFiA,8>$T3Q. 8 eltron d ocupará um orital t,g. * irradiação com lu/ de 9re6u;ncia igual a

,3


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+0D67 onde +0D6 a di9erença de energia entre t,g e eg e ( a constante de $T3Q e responsá(el pela sua coloração (ioleta. Duas são as

caracter-sticas importantes desta anda: sua posição e sua intensidade.

III P&2'$4 E56&'$4.,

'a E1a*a=

Determinação da soluilidade dos comple&os otidos

• Cloreto de pentaminclorocoaltoAIII>@

a> !epare tr;s tuos de ensaio e a cada um deles adicione pe6uenas porções do primeiro comple&ootido@

> *dicione no primeiro tuo , m? de metanol e agite um pouco.

c> *o segundo tuo de ensaio adicione , m? de acetonitrila e agite um pouco.

d> o terceiro tuo , m? de água e agite um pouco.

e> 8ser(e e 9aça anotações sore a soluilidade do comple&o nestes sol(entes.

• Cloreto de pentaminitritocoaltoAIII>

a> !epare tr;s tuos de ensaio e a cada um deles adicione pe6uenas porções dos comple&os otidos@





• Cloreto de e&amin-6uelAII>:

a> !epare tr;s tuos de ensaio e a cada um deles adicione pe6uenas porções dos comple&os otidos@




,4


25/32



7. E4.6.:

8tenção dos espectros eletrVnicos dos comple&os

a> 1aça a leitura inicialmente da solução de comple&o na região de 300 a +000 nm7 usando uma clula

com um percurso #ptico de + cm.A8[!: s# necessário um grupo reali/ar>.

d> Frace os espectros eletrVnicos7 trans9ormandoos em grá9icos de asorância.

e> Identi9i6ue todas as andas rele(antes para cada composto e calcule o coe9iciente de asorti(idade

molar A? .mol+.cm+> para cada anda7 de acordo com a lei de ?amner[eer:

* W . d. c A*Wasorância7 dW percurso #tico7 c W concentração>.

Dados" $loreto de pentaminclorocobalto%&&&'(

C$6&'$4 2 2.

( )

A+8&+9'.

C$6&'$4 2 2.

( )

A+8&+9'.

C$6&'$4 2 2.

( )

A+8&+9'.

• Dados" $loreto de pentaminitritocobalto%&&&'

C$6&'$

4 2 2.

( )

A+8&+9'

.

C$6&'$

4 2 2.

( )

A+8&+9'

.

C$6&'$

4 2 2.

( )

A+8&+9'

.

,5


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Dados" $loreto de he)amin*quel%&&'

C$6&'$

4 2 2.( )

A+8&+9'

.

C$6&'$

4 2 2.( )

A+8&+9'

.

C$6&'$

4 2 2.( )

A+8&+9'

.

+ - /+/ -/ 01 2 0/1/ 2//

3. E4.6.:

!btenção dos espectros na região do &nfravermelhoa' 3epare pequenas porções dos comple)os formados, identique4os e entregue ao

professor para que o espectro na região do &nfravermelho possa ser obtido.

IV ? /es1!on e o Cloretode e&amin-6uel AII>@

,. 1aça uma re(e análise sore a soluilidade dos compostos.

,$

Experimento V:Síntese e reatividade

!oto"uímica decomplexo de !erro


27/32


EXPERIMENTO V= !-ntese e reati(idade 9oto6u-mica de comple&o de 9erro com o&alato

I ? O79e1!4o=

!-ntese de comple&o de 9erro com o&alato.

8ser(ar a cintica da reação de o&idação e redução entre o -on 1e AIII> e o -on o&alato.

%studar a cintica 9oto6u-mica do comple&o de P 3S1eAC,84>3T+3,8.


8 -on 1e3Q 9orma um grande número de comple&os ligados a átomos de o&ig;nio como ligantes7

9ormando comple&os na sua grande maioria octadricos. * dissolução de soluções de sais de 9erro AIII>

em meio ácido produ/ S1eA8,>$T3Q com uma coloração (ioleta7 em soluções cu=o p k + aparecem

espcies como S1eA8>A8,>5T,Q de cor amarelada de(ido a anda de trans9er;ncia de carga. este

e&perimento ocorre a 9ormação do comple&o octadrico: 1eAC,84>3T3 7 onde o -on o&alato atua como

um ligante identado 6uelato7 mostrado na 9igura aai&o

1igura + ' Comple&o de P 3S1eAC,84>3T+3,8

Km processo 9oto6u-mico ocorre so a in9lu;ncia da lu/.


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e&citação rotacional re6uer uma energia muito pe6uena7 da ordem de +0, cm +7 a e&citação (iracional

ocorrerá em energias maiores7 da ordem de +03 cm+ e na 9ai&a de +04 a +05 cm +7 a molcula será

e&citada eletronicamente. *s reações 9oto6u-micas ocorrem nesta 9ai&a de energia.

3T+3,8> irradiada com

lu/7 ocorre a redução do 1e 3Q e uma o&idação do -on o&alato:

5e+6 %aq' 6 7 $8!1 84 %aq' → 5e86 %aq' 6 $!8 %g'

III – P&,.+&.4;&'

+. a 9erro AII>.

8. %scre(a a reação 6ue ocorre entre o 1erro AIII> e o o&alato para a s-ntese do comple&o. 2ual a

este6uiometria da reaçãoX

,)


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3. 2ue tipo de ligante o o&alatoX ?ocali/eo na srie espectro6u-mica.

IV P&2'$4 E56&'$4.,

1. E4.6.:

*dicione a solução de o&alato cerca de )70 m? de uma solução de Cloreto de 9erro AIII>.

=> ?e(e a mistura para res9riar em ano de gelo.

^> *p#s a precipitação dos cristais7 separe a água mãe e le(e no(amente ao ano de gelo.

l> Redissol(a o s#lido em ,0 m? de água 6uente e res9rie a solução em ano de gelo para

precipitar no(amente.m> Reser(e $ tuos de ensaio A(eri9i6ue o diâmetro>7 en(oltos com papel alum-nio e adicione a

cada um 5 m? da solução preparada na segunda etapa item a.

> %&pona os tuos a lu/ amiente7 de maneira uni9orme7 a inter(alos de tempo conecidos:

/ero7 5 min7 +0 min7 ,0 min7 30 min7 40 min7 50 min e $0 min.

,H


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c> %n(ol(a no(amente cada um dos tuos com o papel alum-nio7 anotando o tempo de e&posição

a lu/ de cada um.

d> *dicione + m? de solução tampão , mol? de ácido acticoacetato Ap W 475> e + m? de

solução de 9enantrolina A+ m(>.

e> "eça as asorâncias de cada solução em 5+0 nm. Fena cuidado para e(itar ao má&imo de

e&posição a lu/. Retire a proteção somente no momento de cada medida.

T$6 A+8&+9'.

($)

T$6 A+8&+9'.

($)

3. E4.6.: D4&$'.#.4'4.4'?. 2 @&& (II)

a> Dissol(a apro&imadamente +0 mg do comple&o em uma solução de ácido sul9úrico A0705

mol?> em um alão (olumtrico de 50 m?.

> Dei&e a solução e&posta a lu/ por +ora e meia Apode dei&ar de uma aula para outra>.

c> 7 9erro II7 em ,!84 preparado pelo

pro9essor.

d> !epare G alões (olumtricos de +00 m? e adicione separadamente a cada um deles os

(olumes: +07 +57 ,07 ,57 307 35 e 40 m? da solução do item cb. Calcule a concentração em

mol? para cada solução.

e> *dicione +0 m? da solução do tampão de concentração ,mol? de ácido acticoacetato de

s#dio ApW 475> e depois 570 m? da solução de +7+09enantrolina.

9> Depois complete o (olume do alão com água at a marca de +00 m?.

g> %m um outro alão (olumtrico de +00 m?7 colo6ue 50 m? de água destilada7 repita o

procedimento descrito nos itens eb e 9b. %sta solução será seu ranco na medida de

aosrância.

> 1aça a medida de asorância para todas as soluções no comprimento de onda de 5+0 nm.

V,#$ C4&.


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9/8++/

1:mostra

9> Com os dados na taela construa o grá9ico de asorância versus concentração. Com estes

dados 9aça trace a e6uação da reta.

g> *p#s a e&posição a lu/ da solução por +ora e meia adicione + m? de solução tampão , mol?

de ácido acticoacetato Ap W 475> e + m? de solução de 9enantrolina A+ m(>.

i> 1aça a leitura de asorância em 5+0 nm. => Com este (alor utili/e a e6uação da reta otida da cur(a de caliração para oter a

concentração de 9erro II na amostra.

V – P;8L.+&.4;&':

+. B!73!o:raf!a

S+T De .

3+


32/32


Química Inorgânica Experimental II (1)

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