Síntese do sulfato de tetraaminocobre (II) monohidratado

Prévia do material em texto

Síntese do sulfato de tetraaminocobre (II) monohidratado 
 
 
Autoras: 
SILVA, Lais Alves da; 
SILVA, Sabrina Mendes Lima de Souza da; 
SOUZA, Krishnara Luzia Guedes de. 
 Prof. Dr José Daniel Ribeiro de Campos 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁPOLIS-GO 
ABRIL DE 2018
 
1. INTRODUÇÃO 
A amônia é utilizada como matéria-prima para preparar o sulfato de 
tetraminocobre (II), um composto de coordenação que foi muito utilizado para produzir 
fibras artificiais, como o Rayon (seda artificial). Atualmente é utilizado como fungicida 
e na estampa têxtil. (ANDRADE,2002). 
Quando dois sais são muito solúveis em água reagem mutuamente, por vez, 
formam outro sal pouco solúvel, ou mesmo insolúvel, em água. Este sólido denomina-
se precipitado. Assim sendo, quando o sal de Sulfato de Cobre (II) recebe ligantes de 
NH3 e perde as ligações às moléculas de H2O, perde simultaneamente solubilidade, 
originando um precipitado de Sulfato de Tetraminocobre (II), [Cu(NH3)4]SO4. 
(Galatsi,1999). 
As reações de síntese ocorrem quando duas ou mais substâncias se combinam 
para formar uma nova substância. Estas podem ser classificadas em reações de 
síntese parcial ou em reações de síntese total. Nas primeiras os reagentes são 
substâncias elementares como, por exemplo, o amoníaco, e nas segundas são 
substâncias simples ou compostas como o Sulfato de Tetraminocobre (II). 
(SILVA,1990). 
 
2. OBJETIVO 
Preparação de sulfato de tetramincobre (II) hidratado a partir de sulfato de 
cobre e amônia. 
 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
 
3.1 MATERIAIS E REAGENTES 
Béqueres de 150 e 250 mL, proveta de 100 mL, balão volumétrico de 50 mL, 
agitador magnético, kitassato, funil de Büchner, sulfato de cobre pentaidratado 
(CuSO4.5H2O), solução concentrada de amônia e etanol. 
 
3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Em um béquer de 250 mL dissolveu-se, sob agitação, 3,35 g de sulfato de 
cobre em 18 mL de água destilada. Em seguida, na capela, acrescentou-se 6,50 mL 
de solução concentrada de amônia. Observou-se a mudança de tonalidade da cor 
 
azul da solução. Após a adição inicial de amônia formou-se um precipitado de cor azul 
pálido que se dissolve com a adição de um excesso de amônia. 
Mantendo-se a solução sob agitação, acrescentou-se 25 mL de etanol e 
observou-se a formação de um precipitado azul escuro. Deixou-se repousar por 5 
minutos e filtrou-se à pressão reduzida. Lavou-se o produto 3 vezes com 5 mL de 
etanol e este foi colocado na estufa a 50°C por 10 min. Pesou-se e calculou-se o 
rendimento. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Para esta síntese foi usado uma fonte de sulfato e de cobre (CuSO4.5H2O) e 
uma de amônia (NH4OH). O sal foi dissolvido em água destilada e obteve-se foi uma 
solução com íons Cu2+ e SO42-. Então foi adicionado o hidróxido de amônio aos 
poucos e observou-se um precipitado azul claro enquanto havia cores azul escuro. 
Isto ocorre porque os íons Cu2+ com a substância adicionada forma hidróxido de cobre 
(Cu(OH)2) que é pouco solúvel e tem coloração clara (eq. 1). 
Adicionou-se mais NH4OH e a solução que antes tinha resquícios visíveis de 
azul claro ficou totalmente azul escuro. Neste momento houve uma solubilização 
desse hidróxido de cobre e a formação do íon complexo que se desejava para a 
síntese do sulfato de tetraaminocobre (II) hidratado, este tem característica azul 
escuro (eq.2). 
 
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → CuSO4.Cu(OH)2(s) + 2NH4+ (eq.1) 
CuSO4.Cu(OH)2(s) + 8NH3 → 2[Cu(NH3)4]2+(aq) + 2OH– (eq.2) 
 
 Depois do complexo formado, foi adicionado etanol, isto porque este álcool 
deixa o meio reacional menos polar (por causa de sua cadeia carbônica), diminuindo 
a solubilidade do sal complexo na solução, precipitando-o na forma de 
[Cu(NH3)4]SO4.H2O. 
 O béquer foi deixado em repouso para que todo o precipitado formado decante. 
A filtração a vácuo foi feita com etanol para a remoção de água residual do meio sem 
solubilizar o sal, além de que o etanol tem baixo P.E, diminuindo a possibilidade de 
decompor o produto da síntese na etapa de secagem na estufa. 
 O sal filtrado foi secado por 10 minutos a 50°C, pesado e foi feito o cálculo do 
rendimento: 
 
 Quadro 1- mol do sal complexo equivalente a 100% de rendimento 
3,35g de CuSO4. 5H2O = 
3,35𝑔
250𝑔𝑚𝑜𝑙−1
 = 0,0134 mol de Cobre 
1 mol de CuSO4 forma 2 mol de [Cu(NH3)4]SO4 
0,0134 mol de CuSO4 forma 0,0268 mol de [Cu(NH3)4]SO4.H2O 
 
 Quadro 2- Massa de sal sintetizado 
5,78g – 0,74g* = 5,04g de sal 
*(massa do papel de filtro) 
 
 Quadro 3- mol de sal sintetizado 
nsal= 
𝑚𝑠𝑎𝑙
𝑀𝑀𝑠𝑎𝑙
= 
5,04𝑔
246𝑔𝑚𝑜𝑙−1
= 0,0205mol de sal sintetizado 
 
 Quadro 4- Rendimento da síntese 
0,0268mol – 100% 
0,0205mol – x 
x=76,49% de rendimento na síntese 
 
 
5. CONCLUSÃO 
A síntese se deu de forma satisfatória e foi obtido um resultado interessante 
quanto ao rendimento da reação. Conceitos de complexos e como se dão as suas 
formações foram retomados assim como evidências de reações químicas, polaridade 
e solubilidade de compostos. 
Mudança de cor de uma solução implica em reação química. O sulfato de 
tetramincobre (II) monohidratado é um complexo de coordenação onde o metal central 
(Cu) é coordenado por quatro ligantes (aminas). O complexo em questão é solúvel 
logo, lavagem com etanol no procedimento de filtração a pressão reduzida, diminui a 
polaridade do meio, logo o complexo se insolubiliza mais facilmente e ocorre a 
precipitação. 
A aula foi de suma importância por fornecer oportunidades de aplicar as teorias, 
que foram necessárias para a composição desta aula. Isto implica em futuros 
químicos que em decorrer de situações no mercado de trabalho, poderão usar destas 
práticas para resolver problemas encontrados e/ou propostos. 
 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ANDRADE, M. L. A. et al. A indústria do alumínio: desempenho e impactos da 
crise energética. 5 ed. São Paulo: Gandra, 2002; 
 
L. P. Galatsi, in: Manual de Reagentes para Síntese Orgânica: Acidic Reagentes 
e Basic, (HJ Reich, JH Rigby, eds.), PP12-15, Wiley, New York, 1999. 
 
SILVA, R. R. da, Bocchi, N., Rocha-Filho, R. C. Introdução à Química Experimental. 
São Paulo, McGraw-Hill, 1990. p. 39-41.