PREPARAÇÃO DO CLORETO DE HEXAMINA COBALTO (III)

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ 
CAMPUS  DE TOLEDO 
CENTRO DE ENGENHARIAS E CIENCIAS EXATAS – CECE 
QUÍMICA BACHARELADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PREPARAÇÃO DO CLORETO DE HEXAMINA COBALTO (III) 
 
 
 
 
 
JULIA CAROLINE MANSANO 
OTAVIO AUGUSTO DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
TOLEDO – PR 
Janeiro – 2016 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
No contexto da química do bloco d, o termo complexo significa um átomo                         
metálico central ou um íon rodeado por uma série de ligantes. Um ligante é um íon                               
ou molécula que pode ter um existência independente, um exemplo é [Co(NH 3 )] 3+ ,                       
No qual o íon Co 3+ está rodeado por seis ligantes NH 3 . Nós usamos o termo                             
composto de coordenação para designar um complexo neutro ou um composto                     
iônico onde no mínimo um dos íons é um complexo. Um dos complexos é uma                             
ácido de Lewis (o átomo metálico central) com um número de bases (os ligantes). O                             
átomo da base de Lewis que forma a ligação ao átomo central é chamado de átomo                               
doador porque ele simboliza os elétrons usados na formação da ligação. Então, O é                           
um átomo doador quando a água atua com ligante. O átomo metálico ou íon, no                             
ácido de Lewis do complexo, é o átomo receptor.(ATKINS,2003) 
O numero de coordenação 6 é talvez o número de coordenação mais                       
comuns,os seis ligantes quase invariavelmente se encontram nas vértices de um                     
octaedro ou um octaedro distorcido. E possui elevadíssima simetria.(COTTON,1930) 
O estado de oxidação (+3) é o mais comum para os três metais do grupo,                             
particularmente em complexos. O íon Co(+3) ocorre em poucos compostos simples.                     
Praticamente todos os complexos de Co(+3) possuem seis ligantes dispostos num arranjo                       
octaédrico. O metal tem configuração d^6 e a maioria dos ligantes é suficientemente forte                           
para procovar o emparelhamento dos elétrons, levando à configuração eletrônica                   
(T2g)^6(Eg)^0.Essa configuração leva a uma energia de estabilização de campo cristalino                     
muito grande. Os complexos desse tipo são diamagnéticos.(LEE,1996) 
Para que a reação acontecesse mais rapidamente foi utilizado o carvão ativado que                         
é um material poroso e de origem natural, importante devido às suas propriedades                         
adsortivas. Sua característica física mais significativa é a enorme área superficial interna,                       
desenvolvida durante o processo de produção. Este produto carbonáceo possui uma                     
estrutura porosa que proporciona uma área superficial interna de, comumente, 600 a 1.200                         
m²/g. A área é produzida por oxidação e o material carbonáceo desenvolve uma rede                           
porosa que irá reter a substância a ser adsorvida. [1] 
 
 
 
 
2 OBJETIVO 
Preparar do cloreto de haxamina cobalto III e calcular o seu rendimento.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1 Equipamentos e vidrarias 
Béqueres. 
Chapa de aquecimento. 
Vidro de relógio. 
Espatula de metal. 
Cuba de gelo. 
Pipeta volumétrica. 
Funil de vidro. 
Papel de vidro. 
Suporte universal. 
Funil de vidro sinterizado. 
Bonva á vacuol 
 
3.2 Materiais e reagentes 
Cloreto de amônio. 
Cloreto cobaltoso hexaidratado 
Água destilada 
Carvão ativo. 
Amônia concentrada  
Peróxido de hidrogênio  20 volumes. 
Ácido cloridrico. 
 
3.3 Procedimento 
Primeiramente, colocou­se água para aquecer na chapa de aquecimento e esperou a 
mesma entrar em estado de ebulição. Com o auxilio de um espatula de metal e a balança 
analítica pesou­se respectivamente 4,8088 g de cloreto cobaltoso e 3,2088 g de cloreto de 
amônia e foi transferido para dois béqueres distintos. No béquer que continhas cloreto 
cobaltoso adicionou­se com o auxilio de um bureta 20 mL da água que já estava fervendo e 
agitou­se até dissolver completamente, logo após o termino da dissolução adicionou­se o 
cloreto de amônio para também dissolver manteve agitação sobre a chapa de aquecimento 
então adicionou­se 0,5052 g de carvao ativado  e esfriou­se a mistura em um banho de gelo 
previamente preparado. Ainda em banho de gelo adicionou­se na mistura 10 mL de amônia 
concentrado e 18 mL de peróxido de hidrogênio mantendo o cuidado para adição ser feita 
gota a gota, após o termino da adição a mistura foi levada para chapa de aquecimento onde 
permaneceu por 30 minutos em um temperatura de 65 até 75 º. Após termino dos 30 
minutos a mistura foi filtrada em um sistema de filtração simples e o sólido foi transferido 
para um recipiente contento um solução fervente de 3 mL de HCl concentrado e 40 mL de 
água destilada previamente preparada. Após a dissolução do sólido repete­se a filtração 
agora a quente e é adicionado 8 mL de HCl concentrado no filtrado, a adição foi realizada 
na capela. Após a adição a solução foi novamente esfriada em banho de gelo e mesmo foi 
filtrado em um funil sinterizado.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO  
 
Os complexos de cobalto (III) sempre partem de algum sal de cobalto (II), 
pelo fato do estado de oxidação comum do cobalto em seus sais simples ser 2, uma 
vez que os compostos simples são mais estáveis neste estado de oxidação, 
enquanto nos complexos o estado mais simples é o 3.  
O complexo desejado se forma por meio de uma reação de oxirredução.  O 
cloreto cobaltoso hexaidratado é solúvel em água, porém sua solubilidade é 
aumentada quando a água é aquecida. Quando dissolvido o cloreto cobaltoso em 
água fervendo, a reação que ocorre é a seguinte: 
CoCl 2(s)  + H 2 O (l)    [Co(H 2 O) 6(aq) ] 2+ (aq) ↔   
  Depois quando adicionado o cloreto de amônio a solução mantem a 
coloração rosa escuro proveniente do cloreto cobaltoso.  
Quando adicionado o carvão ativado, a solução escure, porém este serve 
apenas para catalisar a reação. O  catalisador é uma  substância  que acelera a 
velocidade de uma  reação , sem ser consumido, durante o processo, sendo este um 
catalisador heterogêneo, pois não está na mesma fase que os reagentes. Depois de 
adicionado o carvão, a mistura é mantida em banho de gelo, pois o processo a 
seguir é exotérmico.  
Adiciona­se o hidróxido de amônio em uma grande quantidade, pelo fato 
deste ser o ligante, ou seja, precisa estar em excesso. O cobalto (II) possui uma 
grande afinidade com o grupo ligante amônia, preferindo este ao invés da água. Isto 
ocorre (em partes) pelo fato da amônia ser capaz de produzir um campo cristalino 
mais intenso que a água. 
[Co(H 2 O) 6(aq) ] 2+ (aq)  + 6 NH 3(aq)    [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ (aq)  + 6 H 2 O (l) ↔  
O NH4OH é acionado antes do peróxido de hidrogênio, pelo fato de que o 
nitrogênio é menos eletronegativo do que o oxigênio, então doa elétrons com mais 
facilidade para o cobalto se oxidar de +2 para +3.  
A adição de peróxido deve ser feita em banho de gelo e com cautela, uma 
vez que a reação é exotérmica e há efervescência por conta do oxigênio, podendo 
evaporar a amônia, uma vez que ela volatiliza.  
Também ao adicionar o peróxido de hidrogênio houve a mudança de 
coloração de mais escura para um castanho amarelado, devido à oxidação 
promovida pelo peróxido, pois os complexos de Co 3+  são mais estáveis que os 
complexos de Co 2+ . 
[Co(NH 3 ) 6 ]  2+  + H 2 O 2  →[Co(NH3 ) 5  H 2 O]  3+ 
Após feito isso, volta­se a aquecer a solução, tomando o cuidado de não 
ultrapassar os 75ºC para manter o aquecimento controlado e não evaporar a 
amônia. O aquecimento durou por cerca de 20 minutos até que não tivesse mais 
traços de coloração rósea. Então a solução foi esfriada e filtrada. Ao transferir o 
sólido filtrado para solução fervente de água e HCl concentrado, há alteração de cor 
da solução do complexo após alguns minutos de fervura, a solução obtém uma 
coloração rosa, o que não era esperado. Depois de filtrar novamente, adiciona­se 
mais HCl ao filtrado, onde a solução adquire uma coloração mais escura, porém 
conforme vai esfriando no banho de gelo para ocorrer a precipitação, volta­se a ser 
rosa. A reação que ocorre é a seguinte: 
                                        [Co(NH 3 ) 6 ] 3+  + 3Cl ­  → [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 
No entanto, não houve uma precipitação significativa. Realizamos a filtração 
com o funil de vidro sinterizado, e como só houve resquícios do complexo, não 
realizamos a pesagem para fazer o cálculo de rendimento. Outro problema, foi que 
a coloração do complexo não foi a esperada, nos levando a crer que o complexo 
formado foi o outro. Neste caso o  [Co(NH 3 ) 5 Cl ]Cl 2   que apresenta coloração púrpura, 
próxima a coloração do complexo que obtivemos, onde o processo de obtenção é 
muito parecido com este realizado, o que nos leva a crer que uma quantidade de 
amônia foi evaporada durante o aquecimento, deixando o cloro se ligar ao cobalto 
na esfera de coordenação. 
 
5 CONCLUSÃO 
O resultado experimental da síntese não foi satisfatório devido a não obter 
massa significativa, além da formação de outro complexo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6    REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, Peter W;  SHRIVER, Duward  F. Química Inorgânica. 3ª Ed. Editora Bookman, 
2003. 
 
LEE, John D. Química Inorgânica não tão consisa. 3 . Editora Edgard blucher, 1997. 
 
COTTON, F. A; WILKINSON, G. Química Inorgânica. Não sei que editora. 1930. 
 
[1]  Características do Cobalto. Disponível em: 
< http://tabela.oxigenio.com/metais_de_transicao/elemento_quimico_cobalto.htm>. 
Acesso em 20\01\2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 ANEXOS 
7.1 Questões  
1. A função do peróxido é oxidar o cobalto, passando do estado de oxidação +2 para o 
+3, mais estável em complexos.  
2. Devido a amônia ter um baixo ponto de ebulição, a mesma pode evaporar se o 
aquecimento não for controlado e mantido nesta temperatura.  
3. Cloro de hexaminacobalto (III) =  [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 
A geometria do complexo é octaédrica uma vez que o número de coordenação é 6. 
O composto é iônico…. EXPLICAR