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EFEITO DO NÚMERO DE LIGANTES SOBRE A COR DE COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO Autoras: SILVA, Juliany Fonseca da; SILVA, Sabrina Mendes Lima de Souza da; SOUZA, Krishnara Luzia Guedes de. Professor: Dr. Renato Rosseto ANÁPOLIS-GO SETEMBRO DE 2017 RESUMO A etilenodiamina (H2N-(CH2)2-NH2) ao combinar-se com o cloreto de níquel (NiCl2), forma um composto de coordenação e dependendo do número de ligantes há uma variação na cor da solução. O fenômeno foi observado através da mudança de cor decorrente da adição de etilenodiamina. Quanto maior a concentração de etilenodiamina no composto, maior a variação de cor. Porém, ao chegar na quantidade máxima de ligantes, a cor deixa de variar-se e a coloração matem-se constante com o excesso presente em meio aquoso. No complexo do experimento, o número máximo de equivalentes é três, portanto, ao adicionar-se mais do que três equivalentes, o restante ficou na solução aquosa, e o complexo não mudou de cor. Palavras-Chave: composto de coordenação; etilenodiamina; níquel INTRODUÇÃO Um composto de coordenação é “[...] um complexo neutro ou um composto iônico no qual pelo menos um dos íons é um complexo. ” (ROSSETO, s.d). Já um complexo é um ácido de lewis que reage com uma ou várias bases de lewis. O níquel pode ser encontrado em diversos estados de oxidação, mas sua química é dominada no estado de oxidação 2+. Quando o Ni é diluído em água ele forma um íon hidratado [Ni(H2O)6]2+ e a solução fica esverdeada. Complexos com etilenodiamina são octaédricos. (LEE, 2003). A etilenodiamina (H2N-(CH2)2-NH2) é uma substância que combina com o níquel formando um composto de coordenação. Ela é ligante bidentado porque há dois pontos em que ela pode se coordenar ao níquel. Muito presente em diversos produtos, por exemplo: borrachas, fungicidas, medicamentos tópicos, entre outros. (PRODERMATHO, s.d). O objetivo deste experimento foi observar a mudança de cor de um composto de coordenação de níquel em função do número de ligantes de etilenodiamina. MATERIAIS E MÉTODOS Os reagentes usados para a formação desse composto de coordenação foi: 0,2 M de NiCl2, 0,2 M de etilenodiamina (en) e HCl 6M. Os materiais usados foram: 6 Tubos de ensaio para as reações, pipetas pasteur e Bequeres para colocar o reagente antes de colocar no tubo de ensaio. A seguir está descrito o procedimento utilizado: 1- Colocou-se 5 mL da solução NiCl2 em três tubos de ensaio. 2- Acrescentou-se, ao primeiro tubo, 5 mL da solução de en, ao segundo 10 mL e ao terceiro 15 mL da mesma solução. 3- Anotou-se as cores observadas. 4- O volume de cada tubo foi dividido igualmente em dois, totalizando 6 tubos de ensaio e foi acrescentado (gota a gota) HCl 6M até que a cor da solução voltasse a ser a cor original da solução de NiCl2. RESULTADOS E DISCUSSÃO O procedimento tinha como roteiro três tubos de ensaios contendo cloreto de níquel ([Ni(H2O)6]2+ + 2Cl-) que apresenta coloração verde, com diferentes volumes de etilenodiamina (H2NCH2CH2NH2) para a análise das cores que as reações apresentariam. Os resultados de cores para os tubos de ensaios serão apresentados na Tabela 1, assim como a quantidade de HCl que será discutida posteriormente. TUBOS VOLUME DE ETILENODIAMINA (mL) COR OBTIDA GOTAS DE HCl 1* 2,5 Azul claro 7 2 5,0 Azul escuro 10 3* 7,5 Violeta 15 4 10,0 Roxo 21 5 15,0 Roxo 27 Tabela 1. Cor obtida e gotas de HCl. Como é notório, o tubo 4 e 5 apresentaram a mesma cor, o que não era para ter ocorrido. Os tubos 1* e 2* foram necessários para observar a diferença de cor devido o erro na concentração de etilenodiamina que era maior do que a do procedimento. A concentração real da solução utilizada era de 0,3 mol∙L-1 ao invés de 0,2 mol∙L-1. Esta concentração foi possível ser identificada a partir de cálculos estequiométricos (não apresentados neste) que originaram a Tabela 2. VOLUME DE ETILENODIAMINA (mL) MOL PARA ETILENODIAMINA 0,2 mol∙L-1 MOL PARA ETILENODIAMINA 0,3 mol∙L-1 5,0 0,001 mol 0,0015 mol 10,0 0,002 mol 0,0030 mol 15,0 0,003 mol 0,0045 mol Tabela 2. Correção da concentração de en. Depois da correção, continuou-se com o experimento com a divisão de cada tubo em dois outros para se adicionar HCl a somente um tubo e notar a diferença de cor. A adição de ácido clorídrico, protona a base de Lewis NH2-H2N (etilenodiamina) do complexo, fazendo com que a água de solvatação volte à coordenação, logo a cor da solução voltou a cor inicial verde, característica do cloreto de níquel ([Ni(H2O)6]2+ + 2Cl-), pois os ligantes da base de Lewis foram substituídos novamente pela água. Quadro1. Complexo teoricamente presente no tubo 2. Quadro 2. Protonação do complexo teoricamente presente no tubo 2. É também notório que quanto maior foi o volume adicionado de en ao cloreto de níquel, mais gotas de HCl foi necessário para voltar o complexo ao reagente inicial (cloreto de níquel) visto que, é necessária maior quantidade de HCl para protonar NH2-H2N do complexo. [Ni(H2O)4(NH2)2]2+ (aq) + → [Ni(H2O)6]2+(aq) HCl (aq) [Ni(H2O)6]2+ (aq) + 2Cl- (aq) + → [Ni(H2O)4(NH2)2]2+ (aq) H2NCH2CH2NH2 (aq) CONCLUSÃO Com este experimento foi possível compreender o efeito do número de ligantes sobre a cor dos compostos de coordenação. A prática foi importante para compreender como o composto de coordenação ao atuar como ácido de Lewis, recebe o par de elétrons livres do ligante e muda sua coloração. Assim, avaliou-se que a mudança de coloração ocorre em função do número de ligantes. REFERÊNCIAS LEE, J. D., Química Inorgânica- Não Tão Concisa, Trad. Henrique E. Toma e cols., 5a edição inglesa, Editora Edgard Blücher Ltda., São Paulo, 2003. ROSSETO, Renato. Química Inorgânica Experimental I. Anápolis, s.d. RUSSEL, J.B. Química Geral, São Paulo: Makron Books do Brasil. Editora, 1994. PRODERMATHO, Etilenodiamina. Disponível em:< http://www.prodermatho.com.br/substancias/etilenodiamida.pdf>. Acesso em: 04 de novembro de 2017. AGRADECIMENTOS Agradecemos ao professor Dr. Renato Rosseto pela aula ministrada e pelo conhecimento transmitido. Agradecemos também, aos técnicos que nos auxiliaram durante a realização do experimento.
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