Sintese Sal Termocromico Tetraiodomercurato de Cobre I

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Síntese de Sal Termocrômico Tetraiodomercurato de Cobre I
Diullio P. 1, Gustavo G. de Sousa2, Lucas G. Corrêa3 
Universidade Estadual de Goiás, Campos Henrique, BR 153, Km 97 – CEP: 75001-970, Anápolis – GO
1diullio@hotmail.com, 2gustavo.vps@hotmail.com, 3lucasgomes7.correa@hotmail.com 
Palavras Chave: Sal, Termocrômico, Cobre.
Química Industrial: Química Inorgânica Experimental 1 – 2015/1
Química Inorgânica Experimental 1 – 2015/1
Introdução
Compostos Termocrômicos são aquelas substâncias que possuem como característica principal: mudanças reversíveis de cor quando aquecidas ou resfriadas. Essas mudanças são facilmente observadas pelos olhos humanos, como observado durante a secagem do Sal Termocrômico Tetraiodomercurato de Cobre I obtido nesse experimento, e geralmente ocorre em um curto intervalo de tempo (HOLZE, 2008).
O termocromismo pode ser induzido de forma direta ou indireta. No termocromismo direto, o fenômeno ocorre por influência da temperatura sobre o composto no qual a variação espectral ocorre. No termocromismo indireto, a temperatura influi sobre o meio no qual o composto termocrômico está inserido, provocando a resposta termocrômica (FREITAS, 2008).
Os compostos termocrômicos apresentam diversos empregos, alguns exemplos são: janelas inteligentes utilizadas em prédios e também em automóveis, etiquetas para controle de alimentos (história térmica), em pigmentos para tintas especiais utilizadas em brinquedos, em tintas de segurança para documentos e em rótulos de bebidas, entre outros (HOLZLE, 2008).
Parte Experimental
Foi preparado uma solução de 50 ml de água com 6 ml de uma solução 1,0 mol.L-1 de iodeto de potássio (KI), em seguida foi adicionado 5 ml de uma solução de sulfato de cobre 0.5 mols.L-1. E por fim 10 gotas da solução de ácido acético 6,0 mols.L-1.
Depois foi preparado uma solução com 10 ml de água e 0,2 g de sulfito de sódio (Na2SO3), que foi adicionado na solução anterior. Logo após essa solução final foi colocada em repouso para a precipitação do iodeto de cobre (CuI) e separação do mesmo do sobrenadante.
Foi preparado em outro béquer 100 ml de água, 3,0 ml de iodeto de potássio a 1,0 mol.L-1, 25 ml de nitrato de mercúrio (Hg(NO3)2) a 0,05 mol.L-1. Essa solução foi adicionada sobre o precipitado de CuI, para que o mesmo reagisse com HgI2, essa solução foi aquecida sobre agitação. Até a observação da formação de um solido marrom escuro.
Por fim a solução foi filtrada a pressão reduzida e depois levado o solido filtrada para secar na estufa. Produzindo 0,58 g de Cu2HgI4.
Resultados e Discussão
A misturarmos o iodeto de potássio com o sulfato de cobre foi produzido CuI e I2 (reação 1). O CuI é formado pela redução do cobre 2+ para o cobre 1+, essa solução gera também I3-, quando o I2 reage com o I- (reação 2), que é um poderoso agente oxidante que atrapalharia no rendimento da solução, pois converteria o cobre 1+ para o cobre 2+. Então foi adicionado à solução de sulfito de sódio para que ele reduzisse o I3- para o I- o que ajudaria pois além de evitar a oxidação do cobre 1+ ainda introduzira I- no sistema reacionário aumentando o rendimento (reação 3).
Preparou-se uma solução de nitrato de mercúrio com iodeto de potássio para a produção de iodeto de mercúrio (reação 4). 
O iodeto de mercúrio foi reacionado com o iodeto de cobre produzindo tetraiodomercurato de Cobre I (Cu2HgI4) (reação 5).
A reações envolvidas no processo:
Reação 1: 2Cu2+(aq) + 4I-(aq) → 2CuI(s) + I2(aq) 
Reação 2: I2(aq) + I- → I3-(aq) 
Reação 3: I3-(aq) + SO32-(aq) + 3H2O → 3I-(aq) + SO42-(aq) + 2H3O+(aq)
Reação 4: Hg2+(aq) + 2I-(aq) → HgI2(s)
Reação 5: 2 CuI(s) + HgI2(s) → Cu2HgI4(s)
Calculo do rendimento:
Reagente limitante Hg
1 HgCl2 – 1 HgI2 – 1 Cu2HgI4
HgCl2
C= 0,05 M
V= 250 ml – 25.10-3 L
n= C.V → n= 0,05.(25.10-3) → 
n= 0,00125 mol de teórico 
 
1 mol de Hg – 1 mol Cu2HgI4
0,00125 mol de Hg – X
X = 0,00125 mol de Cu2HgI4 
Cu2HgI4
MM = 835,2 g.mol-1 
1 mol – 835,2 g de Cu2HgI4
X – 0,58 g
X= 0,000694 mol de Cu2HgI4 produzido.
N = 
N= 
Um rendimento bom, pois nas condições em que o experimento foi realizado o rendimento tem uma proporção de 50 à 60 %.
Conclusões
Este experimento nos proporcionou entender as propriedades termocrômicas de alguns sólidos. A explicação desse fato é encontrada na alternância das posições dos íons metálicos Hg2+ e Cu+ no estado excitado ou quando lhe são impostos energia cinética devido ao aquecimento. 
No estado de baixa energia, o sólido é vermelho característico do arranjo "estacionário" dos cátions metálicos na "rede" dos átomos de iodeto. Quando no estado de alta energia, os cátions apresentam alta movimentação que lhes confere a cor característica, identificada por marrom. 
Sendo assim vimos que a mudança do sólido em questão, se deu devido à diferença de posicionamento dos íons metálicos nos dois estados, pois com nossa visão macroscópica, observamos que após pouco tempo depois de aquecido, o sólido rapidamente recupera sua coloração de baixa energia (vermelho), confirmando a diferença entre as estruturas.
Referências 
Apostila Química Inorgânica UEG 2015.
Freitas, Alexandre Carli. Aplicação De Métodos De Mecânica Quântica No Estudo Do Termocromismo De Alcóxidos De Vanádio Em Solução. Universidade Federal Do Paraná. Curitiba 2008. Págs. 1 e 2. Disponível em: ˂http://dspace.c3sl.ufpr.br/dspace/bitstream/handle/1884/23942/FREITAS,%20A.C.%20DISSERTACAO.pdf?sequence=1˃. Acesso em: 03 maio, 2015. 
Holzle, Luís R. B. Mudança de Cor com a Temperatura. 15 agosto, 2008. Disponível em: ˂http://www.emsintese.com.br/2008/cor-temperatura/˃. Acesso em: 03 maio, 2015.
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