RELATÓRIO 01_ SÍNTESE DO BIS(ACETILACETONATO) DE VANADILA

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CAMPUS DE TOLEDO 
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CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS 
QUÍMICA - BACHARELADO 
 
 
 
 
 
 
QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL II 
RELATÓRIO 01: SÍNTESE DO BIS(ACETILACETONATO) DE VANADILA 
 
 
 
 
 
 
ACADÊMICOS: 
ANDREWS NASCIMENTO 
FELIPE EMANUEL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TOLEDO, PR 
14/03/2025 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
Segundo a teoria de Werner, os compostos de coordenação são formados 
entre ligantes e o íon metálico central do complexo, que atua como ácido de Lewis, 
isto é, recebe elétrons, dos íons e moléculas que o rodeiam, os então chamados 
ligantes. Compostos de coordenação podem ser formados facilmente com os metais 
de transição, pois estes possuem orbitais (d) disponíveis que podem acomodar os 
pares de elétrons doados pelos ligantes. O número de ligações coordenadas 
formadas depende, sobretudo, do número de orbitais vazios de energia adequada. 
Os íons de metais de transição são capazes de formar compostos de 
coordenação estáveis pelo fato de, além de possuírem orbitais (d) parcialmente 
preenchidos, apresentarem diversos estados de oxidação. O que também resulta 
em uma grande variação de coloração ou intensidade dos compostos formados, que 
acaba facilitando a observação, principalmente em sínteses (HOUSECROFT et. al., 
2013). 
O vanádio é um metal de transição, possuindo coloração branca acinzentada 
e brilho característico dos elementos desse grupo. Pode ser encontrado em vários 
minerais, como carvão e petróleo. Ele é o 22° mais abundante elemento na crosta 
terrestre. Entre os seus principais minérios estão a carnotita, a vanadita e a 
roscoelita (Portal da mineração, 2022). 
Em comum com outros metais, o vanádio apresenta vários estados de 
oxidação, de (-3) a (+5), sendo (+4) e (+5) os mais estáveis, com configuração 
eletrônica d1 e d0, respectivamente. Estes íons são classificados como ácidos 
duros, segundo a notação de Pearson, logo têm grande afinidade por ligantes 
O-doadores. Várias Rotas sintéticas têm sido utilizadas para preparar os complexos 
de vanádio, devido principalmente ao seu comportamento versátil e à influência de 
diversos fatores como: a natureza dos ligantes, o solvente usado e o pH do meio 
reacional (PORTAL DA MINERAÇÃO, 2022). 
Muitos complexos são conhecidos por conter o grupo vanadila, VO 2+, com o 
vanádio em seu penúltimo estado de oxidação (+4). A maioria dos complexos de 
vanadila contém quatro ligantes adicionais e são piramidal-quadrado. Como também 
a maior parte desses complexos possuem coloração azul (como resultado de uma 
transição d-d), o que pode permitir um sexto ligante ligado fracamente na posição 
trans ao ligante oxo (J. D. Ayala, 2020). 
 
2. METODOLOGIA 
O preparo da solução inicia-se com a pesagem de 1,0 g de pentóxido de 
vanádio em um béquer de 150,0 mL, com isso adicionar 5,0 mL de água destilada, 
completando a solução com outros 1,75 mL de ácido sulfúrico P.A, adicionado, 
enquanto na capela, cuidadosamente. Por fim, com a adição de 10,0 mL de etanol, 
homogeneizou-se a solução. 
 
 
 
Após isso, a mistura foi aquecida em uma chapa de aquecimento com 
agitação até a fervura do etanol, o ponto ideal é identificado no momento em que a 
mistura muda sua coloração, que inicialmente é alaranjada, para azulada. 
Com a solução preparada, filtrá-la usando um funil de vidro com uma camada 
fina de algodão. No filtrado obtido adicionar 2,5 mL de acetilacetona e neutralizar o 
pH da solução pela adição (sob agitação) de 25,0 mL de uma solução de carbonato 
de sódio diluído em água destilada, solução essa estando na concentração de 0,16 
g/mL (4,0 g para 25,0 mL). 
Por fim foi filtrado o precipitado em funil de Buchner em vácuo, usando papel 
de filtro quantitativo (com sua massa medida). O resíduo deixado no papel foi 
armazenado em um vidro relógio e deixado secando em uma capela a temperatura 
ambiente, por 1 hora. Para assim, pesar a massa final da síntese e calcular o 
rendimento. 
 
3. QUESTIONÁRIO 
3.1. Qual é a estrutura do bis(acetilacetonato) de vanadila? 
É uma estrutura piramidal quadrática, como demonstrado pela figura 1 
Figura 1. Estrutura do bis(acetilacetonato) de vanadila 
 
Fonte: Alguem ai né 
 
3.2. Quem são os ligantes do complexo formado? 
Como é possível observar na figura 1, são 3 ligantes, sendo eles: 
- Dois grupos Acetilacetonato (C5H7O2)2 por ligação bidentada e; 
- Um oxigênio isolado com ligação dupla. 
3.3. Qual é o número de coordenação e estado de oxidação do metal 
no complexo? 
Mesmo que sejam apenas 3 ligantes, o número de coordenação do complexo 
é 5, pois dois ligantes estão fazendo ligação bidentada, ou seja, se ligando ao 
complexo por meio de dois átomos diferentes. E seu estado de oxidação é +4, 
sendo a oxidação de maior estabilidade do vanádio. 
3.4. Determine a simetria do bis(acetilacetonato) de vanadila. 
 Simetria Dn, pois tem apenas dois elementos de simetria, C2 e C4. 
3.5. Qual é a quantidade de composto formado num rendimento de 
100%? 
Considerando que a massa inicial do V2O5 é 1,0g e que foram utilizados 2,5 
mL do ligante acetilacetonato, a massa teórica obtida nesta síntese é 1,458g. 
 
 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Foi pesado exatamente 1,00g do pentóxido de vanádio (V2O5) que é um 
sólido laranja devido às transições dos orbitais d. Após a solubilização em água 
destilada, adicionou-se 1,8 mL de ácido sulfúrico 8 molL-1, onde a mesma reage 
exotermicamente, liberando calor e resultando em uma solução amarronzada, para 
por fim adicionar 10 mL de etanol, tornando a solução alaranjada, característica do 
pentóxido de vanádio. 
O ácido sulfúrico é adicionado, pois a conversão de um ligante aquo a um 
ligante oxo é favorecida pelo pH alto e por um estado de oxidação elevado do átomo 
metálico central (como no caso do vanádio +4). 
Segundo Atkins (1999), no entanto, na medida que a solução se acidifica, os 
íons aquosos de metais que têm óxidos básicos ou anfóteros (como no caso do 
pentóxido) sofrem polimerização e precipitação, até que finalmente é formado o íon 
dioxovanádio ou vanadila (VO2+). Então a reação que ocorre com a adição do etanol 
é uma reação de oxirredução, onde o vanádio, na forma de vanadila, se reduz e o 
etanol se oxida a um aldeído. Como demonstrado na equação 1. 
 
(1) V2O5(s) + 2 H2SO4(conc) + CH3CH3OH(aq) → CH3COH(aq) + 2 VOSO4(aq) + 3 H2O(l) 
 
Lembrando que essa reação ocorre durante constante agitação e 
aquecimento, por um período de até 30 minutos, contudo, durante o preparo 
ocorreram problemas de aquecimento com a chapa magnética utilizada, e por isso 
houve uma troca do equipamento, resultando em um repouso sob aquecimento de 1 
hora (30 minutos a mais do tempo citado pelo procedimento), que resultou até 
mesmo na completa evaporação da solução, fazendo-se necessário uma re-diluição 
do resíduo do composto em etanol. 
Durante esse período de aquecimento foi possível observar a coloração da 
solução mudando do alaranjado do peróxido de vanádio, para um marrom opaco 
que lentamente foi se tornando verde, e quando a solução chegou a um ponto de 
coloração próximo ao azul, o aquecimento foi cessado. 
Com a solução azul-esverdeada obtida, foi realizada a filtração simples, em 
que no filtrado já era possível observar duas coisas, sendo elas: 
1. Era possível visualizar o composto VOSO4 formado na solução, pois 
estava em suspensão; 
2. Era visível que por conta do aumento do período de aquecimento e 
principalmente pela evaporação completa da solução, muito composto 
tinha sido perdido, pois o volume filtrado era extremamente menor que 
o esperado. 
No filtrado obtido foi adicionado o ligante acetilacetonato, em que já foi 
possível visualizar uma mudança de coloração do azul-esverdeado para tons de 
azuis mais destacados, e então a solução é neutralizada com o carbonato de sódio 
diluído, que imediatamente efervesce, demonstrando que se iniciou a reação deformação do complexo (bis)acetilacetonato de vanadila. Como demonstrado na 
equação 2. 
 
(2) VOSO4(aq) + C5H8O2(aq) + NaCO3(aq) → [VO(C5H7O2)2](s) + Na2SO4(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
 
Por fim a solução foi filtrada por sucção em funil de Buchner sobre um papel 
filtro quantitativo, que possuía o peso inicial de 2.454g, e então o resíduo azulado foi 
colocado em repouso durante 1 hora em temperatura ambiente e obteve uma 
massa total de 3,928g (junto ao papel filtro), que subtraído, apresenta uma massa 
de 1,474g do complexo formado. 
 
Começando os cálculos, devemos buscar o reagente limitante da reação, 
para sabermos a molaridade que será utilizada para calcular a massa teórica do 
complexo (bis)acetilacetonato de vanadila. 
Dessa forma, no cálculo 1 foi obtido o valor de pentoxido de vanadio em 
mols, segundo a equação n = m / MM. Para o cálculo 2 foi obtido a massa do ligante 
acetilacetonato (m = d / v), para que seja feito o calculo 3, obtendo a molaridade do 
ligante. 
(1) nV2O5 = 1,000g / 181,88 g/mL = 0,005498 mol 
(2) mC5H8O2 = 2,5 mL x 0,976 g/mL = 2,44g 
(3) n = 2,44g / 100,12 g/mL = 0,0243707551 mol -> está em excesso 
Como a estequiometria da reação entre pentoxido de vanadio e o ligante 
acetilacetonato é 1:2, consideramos a molaridade do reagente limitante, que é 
aquele que sempre estará em menor quantidade, o V2O5. E a estequiometria dos 
reagentes para o complexo final também é de 1:1, portanto nV2O5 = nVO(C5H7O2)2. 
Com isso calculou-se a massa teórica do pentoxido de vanadio no cálculo 4 
(4) m = 0,005498 mol x 265,15 g/mol = 1,458 g -> massa teórica do complexo 
Dessa forma, considerando a massa teórica como o rendimento 100%, 
tem-se que a massa experimental é: 
1,458g —------ 100% 
1,474g —------- 101% 
 
 Como visto nos cálculos acima, o rendimento foi próximo a 100%, esse fato 
pode ter ocorrido por conta da possibilidade de haver impurezas no produto final, 
uma vez que não foi analisado. 
 
5. CONCLUSÃO 
 A síntese do bis(acetilacetonato) de vanadila foi realizada com sucesso, 
demonstrando a formação do complexo de coordenação caracterizado por sua 
coloração azul intensa. O experimento permitiu a observação das mudanças de cor 
 
 
 
associadas às transformações do estado de oxidação do vanádio, reforçando 
conceitos fundamentais da química inorgânica, como a teoria de Werner e a 
reatividade dos metais de transição. 
 Apesar das dificuldades encontradas, como problemas no aquecimento e a 
necessidade de rediluição, foi possível obter um rendimento superior a 100%, o que 
sugere a presença de impurezas no produto final ou erros experimentais, como 
excesso de solvente retido. Para otimizar a precisão do experimento, recomenda-se 
um controle mais rigoroso das condições de aquecimento e a utilização de técnicas 
adicionais para a purificação do produto. 
 
6. REFERÊNCIAS 
ATKINS, Peter W; SHRIVER, Duward F. Química Inorgânica. 3ª Ed. 
Editora Bookman, 2003.Lee, J. D. Química inorgânica n ão tão concisa. 
Tradução da 5ª ed. inglesa. Editora Edgard Blücher Ltda. pp. 24, 217, 360-370. 
1999. 
 
Catherine E. HOUSECROFT; Alan G. Sharpe. Química inorgânica. 4° Ed, Vol 2. 
Editora LTC. 2013. 
 
PORTAL DA MINERAÇÃO. Vanádio, para que serve. 2022. Disponível em: 
. 
Acesso em: 17/03/2025. 
 
Síntese e Caracterização de Novos Complexos de Vanádio (IV) e (V) 
com ligantes contendo grupos carboxilatos e imínicos. 2019. Disponível em 
. Acesso em: 17/03/2025. 
 
Química de Coordenação I - Prof. J. D. Ayala. 2019. Disponível 
em: Acesso em: 17/03/2025. 
 
 
 
 
https://portaldamineracao.com.br/vanadio-saiba-o-que-e-e-para-que-serve/
http://sec.sbq.org.br/cd29ra/resumos/T1281-1.pdf
http://qui.ufmg.br/~ayala/matdidatico/coord.pdf