Relatório inorganica Isomeria sintese dos compostos

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Universidade Federal de Itajubá
Instituto de Física e Química – IFQ
Química Licenciatura
Experimento 10 - Isomeria - Síntese
dos compostos [Co(NH3)5Cl]Cl2,
[Co(NH3)5(ONO)]Cl2 e
[Co(NH3)5NO2]Cl2
Camila Ichii 33234
Rodney Teixeira 34097
ITAJUBÁ
2016
1. INTRODUÇÃO
Isômeros é o nome dado a compostos que apresentam mesma
fórmula molecular, mas com arranjos estruturais diferentes. Por conta
das complicadas fórmulas de inúmeros compostos de coordenação, da
variedade de tipos de ligações e geometrias possíveis, ocorrem vários
tipos de isomeria. Ainda é aceita a classificação de Werner em isomeria
de polimerização, de ionização, de hidratação, de ligação, de
coordenação, de posição de coordenação, geométrica e óptica. [1]
Na isomeria de ligação, certos ligantes contêm mais de um átomo
capaz de doar um par eletrônico, sendo assim, o ligante pode se
coordenar ao centro metálico por diferentes átomos coordenantes.
Esses ligantes são chamados de ambidentados. No íon NO2-, tanto o
átomo de N como o de O podem atuar como doador de um par de
elétrons. Sendo assim, temos dois complexos diferentes de fórmula
[Co(NH3)5NO2]Cl2, ambos contendo NO2- coordenado. Um deles é
vermelho e facilmente decomposto por ácidos, com formação de ácido
nitroso. Contém Co-ONO e é um nitritocomplexo. O outro complexo é
amarelo e é estável em meio ácido. Contém o grupo Co-NO2 e trata-se
de um nitrocomposto. [1]
As estruturas dos dois complexos possíveis estão representadas
na imagem a seguir:
Figura 1 – Complexos nitrito- e nitro-
2. OBJETIVOS
Sintetizar isômeros de ligação e caracterizar os compostos
obtidos,[Co(NH3)5Cl]Cl2, [Co(NH3)2(ONO)]Cl2 e [Co(NH3)5NO2]Cl2,
utilizando espectroscopia vibracional no infravermelho.
3. PROCEDIMENTO DE COLETA DE DADOS
3.1 Materiais
3.2 Métodos
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Síntese do Cloreto de Pentaminclorocobalto(III) - [Co(NH3)5Cl]Cl2 –
Sintetizado na aula anterior
Síntese do Cloreto de Pentaamino(nitrito)cobalto(III) - [Co(NH3)5(ONO)]Cl2
A partir do complexo [Co(NH3)5Cl]Cl2 é possível substituir o
ligante Cl- por H2O ou NO2 -
para se obter o composto [Co(NH3)5H2O]Cl3 e o isômero nitro
[Co(NH3)5NO2]Cl2 e nitrito
[Co(NH3)5ONO]Cl2, respectivamente. [AYALA 2003]
Na primeira síntese tem-se a formação do complexo
pentaamin(nitro)cobalto(III), no qual
acontece uma troca de ligantes, as águas são substituídas por NH3 e Cl-, onde
a ligação de
1 Cl- e 5 NH3, formando o pentaaminclorocobalto(III) – [ Co(NH3)5Cl]Cl2,
obtendo uma
coloração roxa.
Quando a solução f oi levada a uma temperatura de aproximadamente 70ºC
houve a
substituição de Cl- por NO2-, formando o complexo com isômeros de form ação
como no
caso do nitro [Co(NH3)5NO2]Cl2 e nitrito [Co(NH3)5ONO]Cl2, no primeiro o
nitro a
coordenação ocorre por causa do nitrogênio e o segundo nitrito ocorre por
causa do
oxigênio.
As eq uações abaixo mostram os passos da substituição envolvidos na
segunda etapa
do experimento onde foi adicionado o NH4OH, neutralizada com HCl e a
adição do NaNO2,
onde o NO2- passa a ser o ligante substituto.
NH3
[Co(NH3)5Cl]2+ + OH- → [Co(NH3)5OH]2+ + Cl- Equação 2
[Co(NH3)5OH]2+ + H+ [Co(NH3)5H2O]3+ Equação 3
2 NO2- + 2 H+ → N2O3 + H2O Equação 4
[Co(NH3)5OH]2+ + N2O3 → [Co(NH3)5ONO]2+ + HNO2 Equação 5
Em t orno de pH = 4, a solubilidade do [Co(NH3)5ONO]Cl2 é baixa e assim o
sal de
cloreto do nitrito complexo precipita. Então no processo seguinte para a f
ormação do nitrito
complexo o procedimento ocorreu conforme as equações acima, porém em um
meio não
tão ácido, proporcionado o rearranjo das ligações, com o oxigênio coordenando
o complexo
conforme equação 6.
[Co(NH3)5ONO]2+ [Co(NH3)5NO2]2+ Equação 6
Conforme a equação 6 o complexo nitrito [Co(NH3)5ONO]2+ é instável sendo f
acilmente
convertido a nitro [Co(NH3)5NO2]2+
5. CONCLUSÃO
REFERÊNCIAS
[1] LEE, John David. Química Inorgânica não tão concisa. 5. ed. São
Paulo: Edgard Blucher, 2003.