relatorio sobre reaçõess com Ni

Prévia do material em texto

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL GOIANO – CAMPUS CERES
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
 
CERES 
2017
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL GOIANO – CAMPUS CERES
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
REAÇÕES COM ÍON Ni2+
Transformações Químicas Experimental 
Prof. Dr. Jozemir M dos Santos 
Discentes: Jordanna Ribeiro de Prado,
 Myrelle Pereira de Sá e 
Tainara Lima da Silva
 
CERES 
2017
Sumário 
Resumo.....................................................................................................................04 
Introdução.................................................................................................................05 
Parte experimental 
Materiais, equipamentos e reagentes.................................................................07
Metodologia........................................................................................................07
Resultados e discussão ...........................................................................................09 
Conclusão................................................................................................................ 12
Referência Bibliográfica............................................................................................13
Anexos..................................................................................................................... 14 
 
Resumo
Realizou-se em duplicata três reações com o íon Ni2+ encontrado no Cloreto de Níquel(II) hexahidratado (NiCl2.6H2O); sendo elas: reação com Hidróxido de sódio (NaOH), reação com Hidróxido de Amônio (NH4OH) e reação com dimetilglioxima. Observou-se a mudança de cores dessas reações e foi estudado o comprimento de onda de cada uma delas. Houve a formação de complexos, exceto na reação com NaOH. 
Introdução: 
A configuração eletrônica do Ni2+ é d8, sendo assim possui dois elétrons emparelhados. O íon do níquel2+ obedece a lei de exclusão de Pauli. (Gushikem, 2005)
A lei de Pauli relata que até dois elétrons podem ocupar um determinado orbital e quando eles ocupam o mesmo devem estar emparelhados. (Atinks, Jones, 2006)
O Ni2+ é o estado de oxidação mais comum, a cor verde nas soluções dos sais de níquel em água se dá pela presença de íons. (Atinks, Jones, 2006) 
O íon Ni(II) em solução aquosa acha-se coordenado a 6 moléculas de água em uma geometria octaédrica, formando o íon complexo[Ni(H2O)6]2+, de cor verde (LEE, J. D., 1999)
Os complexos formam várias cores diferentes de acordo com o comprimento de onda da radiação eletromagnética. A luz branca, por exemplo, ela possui cerca de 400 nm(violeta) e 800 nm(vermelho), quando algum feixe de luz branca é removido ao olho nu já não é visto a cor branca. A luz vermelha é retirada da luz branca por absorção, sendo a luz que resta verde de aproximadamente 560nm. E se a luz verde for absorvida a que restara será a vermelha, sendo elas complementares, quando uma permanece é porque a outra foi removida. (Atinks, Jones, 2006)
Podemos afirmar que “A diferença das cores observadas nos complexos é devido às luzes refletidas cujas naturezas são diferentes para cada complexo”. (Gushikem, 2005)
A luz vermelha possui ligantes de campo fracos o que leva a um pequeno desdobramento e isso só é possível porque os complexos formados absorvem radiação de baixa energia e alto comprimento de onda, por isso esses complexos possuem cores próximas do verde. A onda da radiação eletromagnética é cerca de 800nm. (Atinks, Jones, 2006)
Os ligantes de campo forte levam a grandes desdobramentos, absorvendo assim altas radiações de alta energia, tendo baixo comprimento de onda o que correspondente a cor violeta, no final do espectro visível. A luz violeta é cerca de 430nm. (Atikns, Jones, 2006)
“A absorção de ondas eletromagnéticas ocorre quando o fóton incidente sobre um sistema promovendo uma transição entre os níveis de energia.”(Gushikem, 2005)
Comprimento de onda de cada cor apresentada:
A equação 1 expressa a concentração molar, utilizada para descobrir a quantidade de soluto dissolvido em determinada solução. (Kots,Treichel,Weaver,2010) 
(equação 1)
O método de diluição foi utilizado para a redução da concentração. Dispondo a equação 2 para o melhor rendimento da solução.(Atkins,Jones,2006) 
(Equação 2)
O trabalho tem como objetivo demonstrar as reações com o Ni2+, a formação das reações de complexação e os comprimentos de ondas da radiação eletromagnética.
Parte experimental: 
Materiais, equipamentos e reagentes: 
Materiais 
Béquer de 100 ml 
Tubos de ensaio
Bastão de vidro 
Pipeta graduada 1 ml 
 Reagentes 
Dimetilglioxima P.A 
NaOH P.A 
NH4OH P.A 
NiCl2.6H2O 
Equipamentos 
Capela com exaustão 
Metodologia:
Reação com NaOH 
Em um tubo de ensaio foi adicionado 1,0 mL de solução 0,2 mol.L-1 de NiCl2.6H2O. Em seguida adicionou-se lentamente, 1,0 mL de solução 4,0 mol.L-1 de NaOH. Este procedimento foi realizado em duplicata. 
Reação com NH4OH 
Foi adicionado em um tubo de ensaio 1,0 mL de solução 0,2 mol.L-1 de NiCl2.6H2O. Em seguida adicionou-se lentamente, 1,0 mL de NH4OH concentrado. Este procedimento foi realizado em duplicata.
 
Reação com dimetilglioxima 
Adicionou-se em um tubo de ensaio 1,0 mL de solução 0,1 mol.L-1 de dimetilglioxima. Em seguida foi adicionado lentamente, 1,0 mL de NiCl2.6H2O. Este procedimento foi realizado em duplicata.
Resultados e discussão
Reação com NaOH
Calculou-se a massa necessária de NiCl2.6H2O em duplicata e para todos os grupos da turma e o valor foi de 1,1884g. 
Pesou-se a massa calculada e solubilizou-se a solução.
Calculou-se a massa de NaOH necessária para ser pesada e o valor foi de 1,6g.
(equação 1)
 de NaOH
Pesou-se a massa calculada e adicionou-se agua destilada para o preparo da solução. Com a mistura das duas soluções, notou-se a mudança de cor para verde e concluiu-se que essa foi a única solução que não formou um complexo e sim uma base, o hidróxido de Níquel com base na equação: 
NiCl2.6H2O(aq) + 2NaOH(aq) → Ni(OH)2(aq) + 2NaCl(aq) + 6H2O(l)
Reação com NH4OH 
Calculou-se o volume necessário de NH4OH concentrado e o valor foi de 1,32ml.
Dados obtidos no frasco:
d=0,91g/ml; T=29%; V=500ml
1) Massa de solução:
1ml -> 0,91
500ml -> x
X=455g de solução
2) Massa de NH4OH:
100% -> 455g
29% -> x
X=131,95g de NH4OH
3) Concentração de NH4OH no frasco:
(equação 1) 
4) Volume de NH4OH necessário:
(equação 2)
Calculado o volume, retirou-se na capela e pôde-se prosseguir com o experimento. A solução foi solubilizada completamente e foi adicionada na solução já preparada de NiCl2.6H2O. Observou-se a mudança de cor para azul e a formação do complexo.
NiCl2.6H2O(aq) + 6NH4OH(aq) → [Ni(NH4)6]Cl2(aq) + 12H2O(l)
Reação com dimetilglioxima (C4H8 N2O2)
Calculou-se a massa necessária de dimetilglioxima e foi de 0,116g
(equação 1) 
Solubilizou-se a solução com etanol e após adicionar o NiCl2.6H2O verificou-se a mudança de cor para vermelho, formação de precipitado e a formação do complexo dimetilglioximato de níquel: [Ni(dmg)]2+
NiCl2.6H2O(aq) + (C4H8 N2O2) (aq) → [Ni(C4H8 N2O2)]2+(aq) + Cl2- + 6H2O(aq)
Conclusão 
Conclui-se que nem todas as reações formaram-se complexos, pois não há troca de elétrons livres na reação com NaOH. Obteve-se maior conhecimento sobre a formação desses complexos e os comprimentos de onda das cores que eles apresentam.
Referência Bibliográfica
ATKINS, P.; LORETTA, J. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3ed. Porto Alegre: Bookman, 2001;
Gushikem, Y. (2005). Espectros eletrônicos de alguns complexos de geometria octaédrica de Ni2+: Uma introdução prática à teoria do campo cristalino no curso de graduação. QuimicaNova, 28(1), 153–156. https://doi.org/10.1590/S0100-40422005000100027
KOTZ, John C.;TREICHEL, Paul M.; WEAVER ,Gabriela C.; Química Geral e Reações Químicas. vol. 1, 6ª. ed., São Paulo: Cengage Learning, 2010;
LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. 5ª ed. São Paulo: EDGARD BLUCHER LTDA, 2000.
Sousa, Rafael. Equilíbrio e Titulações de complexação. Disponível em: <http://www.ufjf.br/baccan/files/2011/07/Aula-de-complexa%C3%A7%C3%A3o-Parte-1_1S2015.pdf> Acesso em 13/11/2017.
Anexos
Questionário
Em uma reação de complexação, estão presentes o ligante e o centro metálico. Discuta como ocorre uma reação de complexação.
É quando um metal (o centro metálico) e um ligante (precisando ter pelo menos 1 par de elétrons ‘livres’) se interagem por meio de uma ligação covalente, envolvendo interações do tipo ácido – base. Os elétrons livres do ligante preenchem os orbitais livres do metal que está envolvido. 
Apresente a configuração eletrônica do íon Ni2+ 
1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d8 .
Pesquisa outros ligantes que assim como a dimetilglioxima, podem formar complexos com o íon Ni2+.
NH3, Cl-, OH-, etilenodiamina.