Relatório 2 Complexos de Cobre e Cobalto

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM
Instituto de Ciências Exatas - ICE
Departamento de Química - DQ
	
QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL II
MANAUS - AM
 2017
	
	UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM
Instituto de Ciências Exatas - ICE
Departamento de Química - DQ
COMPLEXOS DE COBRE E COBALTO
Prof. Dr. Marlon Silva
Nathalia Karina Penalber Bravos - 21455428
Ana Tayná Chaves Aguiar - 21350971
MANAUS - AM
2017
 
 
SUMÁRIO
1.	Introdução	4Erro! Indicador não definido.
2.	Objetivos	6
2.1 Objetivo Geral.	6
2.2 Objetivos Específicos.	6
3.	Materiais e Métodos	7
3.1 Materiais	7
3.2 Reagentes e Indicadores	7
4.	Procedimento Experimental	8
5.	Resultado e Discussão	9
6.	Conclusão	11
7.	Bibliografia	Erro! Indicador não definido.13
INTRODUÇÃO TEÓRICA
Os compostos de coordenação geralmente são constituídos por um átomo central, frequentemente na forma catiônica, possuindo orbitais em condições adequadas para compartilhar elétrons, formando ligações coordenadas com bases de Lewis ou de Usanovich. Um complexo é um composto químico formado pela adição de uma substância simples, normalmente um íon metálico que funciona como um receptor de elétrons π, com uma ou várias moléculas de outra substância, chamada de ligantes bases de Lewis. Os casos mais comuns de complexos ocorrem com os compostos iônicos metálicos, que podem ter seus íons metálicos complexados tanto nos cristais quanto em solução.
Um exemplo típico é o sulfato de cobre, usado como anti-fungo em plantações. Seus cristais são azuis e os íons de cobre estão formando um complexo com a água no cristal. Uma vez aquecido a seco, perde água de cristalização e se torna branco. Os complexos têm enorme importância na química e bioquímica, sendo praticamente todas as enzimas complexos de íons metálicos.
O cobre é um elemento químico metálico, vermelho-amarelado que se destaca pela sua elevada condutividade térmica, o que faz dele adequado para a fabricação de cabos, fios e lâminas. É resistente à deformação e à ruptura, sendo maleável e dúctil, podendo ser estirado sem quebrar. Em solução aquosa os estados de oxidação +1 e +2 são os mais importantes. As soluções de sais de cobre de uma maneira geral são azuis. Essa cor resulta da absorção da luz amarela e vermelha e, consequentemente, transmissão preferencial de luz azul pelo íon cobre. Vários sais contendo o íon complexo [Cu(NH3)4]2+ podem ser cristalizados a partir de soluções amoniacais. Ao se adicionar NH4OH em excesso à sais de cobre (II), forma-se um precipitado gelatinoso de hidróxido de cobre (II). Entretanto, continuando a adição de hidróxido de amônio, o precipitado se solubiliza, formando uma solução, límpida, de cor azul intensa, devido à formação do íon complexo [Cu(NH3)4]2+. 
O cobalto é um metal duro, relativamente não reativo, com brilho azul prateado. Sempre ocorre em associação com o níquel, e geralmente acompanhado do arsênio. As principais fontes de cobalto são as “espeissas”, resíduos da fusão de minerais arsênicos de Ni, Cu e Pb. Em soluções aquosas, o cobalto está normalmente presente como íon cobalto (II). Os íons cobalto (III) apresentam em seus compostos de coordenação estabilidade tanto em solução como na forma seca. Os sais de cobalto (II) hidratados apresentam a espécie [Co(H2O)6]2+, octaédrico de cor caracteristicamente rosa, e é considerado um agente redutor fraco para reduzir o oxigênio. O íon [Co(H2O)6]2+ é estável em solução, mas a adição de outros ligantes facilita a oxidação a Co3+. Contudo, ligantes contendo átomos de nitrogênio (como NH3 e etilenodiamina) estabilizam o estado de oxidação +3 em solução aquosa. A reação do íon [Co(H2O)6]2+ com NH3 em excesso, na presença de catalisador (carvão ativado) leva a formação de [Co(NH3)6]3+ pela oxidação com o oxigênio do ar. Na ausência do catalisador e usando-se H2O2, obtém-se [Co(NH3)5(H2O)]3+, que por tratamento com HCl concentrado dá o complexo [Co(NH3)5Cl]Cl. 
OBJETIVO
Geral
Observar as características de complexos de Cobalto e Cobre;
Específicos
Caracterizar um composto de coordenação;
Identificar os ligantes coordenados ao íon metálico;
Associar complexos de cobre com as cores que estes apresentam.
MATERIAIS E MÉTODOS
Material
Suporte universal;
Papel filtro;
Tubo de ensaio;
Secador de cabelos;
Triângulo de porcelana;
Argola de metal;
Béqueres de 50mL;
Conta gotas;
Proveta de 10mL;
Funil.
Reagentes
Ácido clorídrico HCl 3,0M;
Cloreto de cobre (II) – CuCl2;
Hidróxido de amônia NH4OH 6M;
Ácido acético CH3COOH 6M;
Ferrocianeto de potássio C6N6FeK4 0,5M;
Cloreto de cobalto (II) – CoCl2;
Etanol (P.A. seco);
Sulfito de sódio - Na2SO3.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Complexo de Cobre
Pesou-se cerca de 1g de cloreto de cobre (II) e colocou-se em um béquer de 100mL. Com uma proveta, mediu-se 4 a 5mL de ácido clorídrico 3M. Colocou-se ácido clorídrico no béquer contendo cloreto de cobre (II). Metade dessa solução foi colocada em um tubo de ensaio de 2mL. Com cuidado, diluiu-se o restante da solução com água até cerca de 50mL. 
Ao béquer contendo a solução de cloreto de cobre (II), adicionou-se gota a gota hidróxido de amônia 6M até que um precipitado azul claro apareceu. 
Cu2+(aq) + 2NH3(aq) + 2H2O(l) → Cu(OH)2 + 2NH4+
Continuou-se adicionando hidróxido de amônia 6M gota a gota até que se formou uma solução escura. 
Cu(OH)2 + 4NH3(aq) → Cu(NH3)4(aq) + 2OH-(aq)
A seguir foi adicionado vagarosamente, gota a gota, ácido acético 6M, sob agitação, até que houvesse uma mudança na solução. 
Colocou-se cerca de 10mL da solução em um tubo de ensaio limpo e adicionou-se algumas gotas da solução de ferrocianeto de potássio. Observou-se as mudanças. Os resíduos de cobre foram descartados em frascos destinados à esta finalidade. O material não foi jogado na pia para não contaminar o ambiente.
No tubo contendo parte da solução do item 1, adicionou-se cerca de 0,5g de sulfito de sódio, agitou-se bem e foi levado à aquecimento por cerca de 3 minutos em banho-maria à 60ºC para aumentar a velocidade da reação. Observou-se as mudanças. A solução foi filtrada e o cobre metálico lavado e secado. O liquido filtrado foi descartado na pia.
Complexo de Cobalto
Separou-se 3 tubos de ensaio pequenos e secos para esta parte. Colocou-se em cada um deles 3mL de álcool etílico seco. Adicionou-se 1 gota da solução 2M de cloreto de cobalto (II) a cada tubo e observou-se a cor. 
No segundo tubo, adicionou-se 1 gota de água e no terceiro tubo adicionou-se 4 gotas de água.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Complexo de Cobre:
Ao adicionarmos o ácido clorídrico ao cloreto de cobre, foi possível observar uma coloração verde. O cobre, normalmente, apresenta uma coloração amarelada, porém foi utilizado cloreto de cobre (II) já hidratado, que já possui uma coloração esverdeada e que em contato com o ácido clorídrico só teve sua cor intensificada. Foi utilizada metade desta solução para ser diluída em 50mL de água, nessa etapa a coloração passou a ser um azul bem claro. Ao béquer que ficou com o restante da solução de cloreto de cobre (II) foi adicionado, gota a gota, hidróxido de amônia 6M, onde não foi possível observar nenhuma mudança. Ao adicionarmos cerca de 2mL de hidróxido de amônio puro, apareceu então um precipitado azul claro e pastoso. Ao continuarmos adicionando, gota a gota, o hidróxido de amônio puro, a solução começou a ganhar uma coloração escura, azul anil. Posteriormente, foi adicionado vagarosamente, gota a gota de ácido acético 6M, sob agitação. Todo o precipitado azul claro e pastoso se dissolveu e a solução voltou para a cor azul clara que estava antes.
Foi colocado cerca de 10mL da solução (azul clara) em um tubo de ensaio limpo e a ela foi adicionado algumas gotas da solução de ferracianeto de potássio, que formou instantaneamente um precipitado marrom e denso, que é o cobre metálico.No tubo contendo parte da solução do item 1 (verde), foi adicionado cerca de 0,5g de sulfito de sódio, que tem uma coloração marrom café, e foi agitado bem e aquecido por cerca de 3 minutos em banho-maria a 60ºC para que a reação fosse catalisada. Foi observado a formação de um precipitado claro de cobre. A solução foi filtrada e o cobre metálico lavado e secado, apresentando primeiramente uma coloração laranja, devido aos reagentes que já estavam muito oxidados, posteriormente fica com uma coloração verde musgo.
Complexo de Cobalto:
Ao adicionar uma gota de cloreto de cobalto (II) a cada tubo de ensaio contendo 3mL de álcool etílico seco, foi observado que a gota e o álcool não se misturaram, a gota tinha coloração vermelho carmim. No segundo tubo, foi adicionado mais uma gota de água, onde continuou sem reagir, e no terceiro tubo mais quatro gotas, onde pôde se observar uma pequena solubilização na gota de cloreto de cobalto (II). Na teoria, o tubo com excesso de etanol deveria ter mostrado uma coloração azul e os tubos com excesso de água deveriam tender a colorações como o rosa ou avermelhado. Uma possível explicação para a não reação é a falta de solventes (etanol) secos para a utilização na prática.
CONCLUSÃO
Com a prática foi possível observar as características dos complexos de Cobalto e Cobre, tornando possível fazer a caracterização de um composto de coordenação, identificar os ligantes coordenados ao íon metálico e assim associar complexos de cobre e cobalto de acordo com as cores que estes apresentam, mesmo que alguns reagentes limitem os efeitos esperados.
BIBLIOGRAFIA
http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/09125604042014Quimica_Inorganica_II_Aula_5.pdf.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Composto_de_coordena%C3%A7%C3%A3o.
AYALA, J. D. Química de Coordenação.