4.EQUILÍBRIO DE COMPLEXAÇÃO

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Universidade Federal do Maranhão – UFMA
Centro de Ciências Sociais Saúde e Tecnologia – CCSST
Curso: Engenharia de Alimentos
Data: 30 de Novembro de 2017
Disciplina: Química Analítica Qualitativa 
Professor: Dr. Lindomar Cordeiro Antunes De Araujo
Aluno (a): Ana Beatriz Nunes Moreira
EQUILÍBRIO DE COMPLEXAÇÃO
IMPERATRIZ-MA
2017
RESUMO
Neste experimento foram estudadas as reações de complexação e o deslocamento do equilíbrio químico. O procedimento foi realizado com sistema Fe2+/SCN-, utilizando solução de cloreto férrico e tiocianato de amônio, tanto concentradas como a 0,10 mol/L, e solução concentrada de cloreto de sódio. E sistema Cu2+/NH3 utilizando solução de sulfato de cobre 0,10 mol/L e solução de amônia 1,0 mol/L. No segundo caso foi observado ainda o que ocorria ao adicionar gotas em excesso de solução de ácido sulfúrico 1,0 mol/L.
INTRODUÇÃO
Um íon complexo é constituído por um íon e vários ligantes intimamente acoplados. As quantidades relativas desses componentes num complexo estável parecem seguir uma estequiometria bem definida, embora isso não possa ser interpretado dentro do conceito clássico de valência. O átomo central pode ser caracterizado pelo número de coordenação, um numeral inteiro, que indica o número de ligantes monodentados, que podem formar um complexo estável com um átomo central (VOGEL, 1981).
Na formação de íons complexos ocorre amiúde que é utilizada na separação ou identificação, um dos fenômenos que ocorrem na formação de um íon complexo é uma mudança de cor na solução e um aumento de sua solubilidade (VOGEL, 1981).
A solubilidade de sais pode aumentar se os íons ficarem ocultos em solução, porque então o processo de dissolução continua, na tentativa de alcança o equilíbrio. Para remover íons, podendo usar o fato de que muitos cátions de metais são ácidos de Lewis. Quando um ácido e uma base de Lewis reagem, eles formam uma ligação covalente coordenada e o produto é chamado de complexo de coordenação (ATKINS, 2012).
OBJETIVOS
Estudar as reações de complexação e interpretar o deslocamento do equilíbrio químico.
MATERIAIS UTILIZADOS
Vidrarias
Béqueres 50 mL;
Pipeta graduada 5 mL;
Pipetas de Pasteur.
Reagentes
Água destilada;
Solução de cloreto férrico 0,10 mol/L;
Solução de cloreto férrico saturada;
Solução de tiocionato de amônio 0,10 mol/L;
Solução de tiocionato de amônio saturada;
Solução de cloreto de amônio saturada;
Solução de sulfato de cobre 0,10 mol/L;
Solução de amônia 1,0 mol/L;
Solução de ácido sulfúrico 1,0 mol/L.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Sistema Fe3+/ SCN-
Primeiramente foram separados dois béqueres identificados como A e B. No béquer A foram adicionados 2 mL de água destilada, em seguida duas gotas de solução de cloreto férrico 0,10 mol/L e 12 gotas de solução de tiocianato de amônio 0,10 mol/L. Já no béquer B foram colocados 6 mL de água destilada, 4 gotas de cloreto férrico 0,10 mol/L e 4 gotas de tiocianato de amônio 0,10 mol/L. Ambas as soluções foram agitadas e os resultados observados e anotados. O próximo passo do experimento foi transferir, em quantidades semelhantes, a solução preparada no béquer B para cinco outros béqueres numerados de 1 a 5.
O primeiro serviu de referência para comparar com os resultados dos demais, desse modo ao mesmo não foi adicionado nenhum outro reagente. No segundo foram adicionadas 6 gotas de solução saturada de cloreto de sódio. Já no terceiro foi adicionada apenas uma gota de solução saturada de cloreto férrico. No quarto foi adicionada uma gota de solução saturada do tiocianato de amônio e no quinto e último adicionou-se cloreto de sódio saturado gota a gota. Em todos os casos realizou-se a homogeneização até a dissolução completa do reagente e o béquer foi comparado com o de referência.
Sistema Cu2+/NH3
Inicialmente foi colocado em um béquer 20 gotas de solução de sulfato de cobre 0,10 mol/L, adicionou-se então 2 gotas de solução de amônia 1,0 mol/L, agitou-se e observou-se os resultados. Em seguida, continuou-se adicionando, gota a gota de solução de amônia 1,0 mol/L, até ocorrer a dissolução de precipitado. Após, acrescentou-se gotas de solução de ácido sulfúrico 1,0 mol/L até ocorrer uma nítida transformação.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Sistema Fe3+/ SCN-
Reações obtidas no béquer A 
O FeCl2 em água é dissociado e, pelas características dos íons Fe2+, apresenta uma coloração amarela. A reação é representada na seguinte equação: 
 
	Ao adicionar , a solução ficou vermelho-sangue, uma cor característica do tiocianatoférrico III, reação representada na equação:
Reações obtidas no béquer B 
Após a adição de 4 gotas de solução de cloreto férrico 0,10 mol/L e 4 gotas de solução de tiocianato de amônio 0,10 mol/L em 6 mL de água, observou-se a mesma reação que a anterior, mas com a coloração alaranjada, isso porque a reação atual continha menos reagentes.
Reações obtidas nos béqueres 1 a 5
Depois de separar a solução B em quatro béqueres e seguir o roteiro do que adicionar em cada tubo, obteve-se os seguintes resultados:
Béquer 1: serviu apenas de referência.
Béquer 2: Ao adicionar solução saturada de NaCl, ocorreu a seguinte reação:
A coloração mudou para alaranjado claro, pois como ainda estão presentes o tiocianato, coloração vermelha, e os íons , que tem coloração amarela, logo, a solução final é laranja, este fato também está relacionado com o íon adicionado na solução para maior formação de . Reações demonstradas abaixo:
Béquer 3: Quando adicionou-se uma gota de solução saturada de cloreto férrico ocorreu a formação do tiocianato férrico e cloreto férrico, em consequência dos íons comuns na solução, o que deu uma coloração mais escura. Uma vez que o tem coloração vermelha e o tem coloração amarela. Reações demonstradas abaixo:
Béquer 4: Assim que uma gota de solução saturada do tiocianato de amônio foi adicionada, a solução assumiu uma coloração um vermelho-sangue, isto se deu pelo fato da presença significante de SCN, que reage para formar , em consequência da adição do íon comum, e que faz a reação se deslocar para da direita para esquerda. Reações demonstradas abaixo:
Béquer 5: Quando adicionou-se cloreto de sódio gota a gota observou-se que a solução ficou amarelo claro, isto se deu pela formação de . Reações demonstradas abaixo.
Sistema Cu2+/NH3
Quando adicionou-se, em um béquer, 20 gotas de solução de sulfato de cobre 0,10 mol/L e adicionou-se 2 gotas de solução de amônia 1,0 mol/L a solução ficou azul e formou-se uma leve turbidez, representada na seguinte reação:
 Cu
 
Depois, quando se continuou a adição, sob observação, de solução de amônia mol/L observou-se que, na primeira gota, formou-se um precipitado no fundo do béquer e, conforme era adicionada amônia 1,0 mol/L, o precipitado foi sendo dissolvendo até que ocorreu o desaparecimento do mesmo e a solução assumiu uma coloração azul escuro, por consequência da formação do complexo tetraaminocuprato II. Depois, quando adicionou-se gotas de solução de ácido sulfúrico 1,0 mol L-1 a solução assumiu uma coloração azul bem claro, quase rensparente, isto porque ocorreu a formação de Cu Reações demonstradas abaixo:
CONCLUSÃO
A partir da prática realizada foi possível adquirir mais conhecimentos a respeito do equilíbrio de complexação, observando também o deslocamento do equilíbrio químico das soluções. Foi possível constatar ainda que o experimento ocorreu dentro das condições esperadas, pois os resultados concordam com a literatura.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Tradução de Ricardo Bicca de Alencastro. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
VOGEL. Química Analítica qualitativa. 5 ed. São Paulo, 1981.
APÊNDICE I
Exercícios:
 
Descreva as características das reações de complexação.
Complexo ouíon complexo é um tipo de composto formado pela reação de um ligante químico com um íon metálico central em que este íon coordena os ligantes ao seu redor. Uma reação de complexação se dá entre uma base de Lewis, que é um ligante e um ácido de Lewis, que é um íon metálico. Essas reações se dão entre íons com mais de um átomo, e formam íons com vários átomos diferentes. Em geral, esses íons são bastante estáveis.
Interpretar os resultados de cada reação promovida nesta prática, apresentar as equações químicas e as expressões das constantes de equilíbrio.
Sistema Fe3+/ SCN-
Reações obtidas no béquer A 
O FeCl2 em água é dissociado e, pelas características dos íons Fe2+, apresenta uma coloração amarela. A reação é representada na seguinte equação: 
 
	Ao adicionar , a solução ficou vermelho-sangue, uma cor característica do tiocianatoférrico III, reação representada na equação:
Reações obtidas no béquer B 
Após a adição de 4 gotas de solução de cloreto férrico 0,10 mol/L e 4 gotas de solução de tiocianato de amônio 0,10 mol/L em 6 mL de água, observou-se a mesma reação que a anterior, mas com a coloração alaranjada, isso porque a reação atual continha menos reagentes.
Reações obtidas nos béqueres 1 a 5
Depois de separar a solução B em quatro béqueres e seguir o roteiro do que adicionar em cada tubo, obteve-se os seguintes resultados:
Béquer 1: serviu apenas de referência.
Béquer 2: Ao adicionar solução saturada de NaCl, ocorreu a seguinte reação:
A coloração mudou para alaranjado claro, pois como ainda estão presentes o tiocianato, coloração vermelha, e os íons , que tem coloração amarela, logo, a solução final é laranja, este fato também está relacionado com o íon adicionado na solução para maior formação de . Reações demonstradas abaixo:
Béquer 3: Quando adicionou-se uma gota de solução saturada de cloreto férrico ocorreu a formação do tiocianato férrico e cloreto férrico, em consequência dos íons comuns na solução, o que deu uma coloração mais escura. Uma vez que o tem coloração vermelha e o tem coloração amarela. Reações demonstradas abaixo:
Béquer 4: Assim que uma gota de solução saturada do tiocianato de amônio foi adicionada, a solução assumiu uma coloração um vermelho-sangue, isto se deu pelo fato da presença significante de SCN, que reage para formar , em consequência da adição do íon comum, e que faz a reação se deslocar para da direita para esquerda. Reações demonstradas abaixo:
Béquer 5: Quando adicionou-se cloreto de sódio gota a gota observou-se que a solução ficou amarelo claro, isto se deu pela formação de . Reações demonstradas abaixo.
Sistema Cu2+/NH3
Quando adicionou-se, em um béquer, 20 gotas de solução de sulfato de cobre 0,10 mol L-1 e adicionou-se 2 gotas de solução de amônia 1,0 mol/L a solução ficou azul e formou-se uma leve turbidez, representada na seguinte reação:
 Cu
 
Depois, quando se continuou a adição, sob observação, de solução de amônia 1,0 mol L-1 observou-se que, na primeira gota, formou-se um precipitado no fundo do béquer e, conforme era adicionado amônia 1,0 mol/L, o precipitado foi sendo dissolvendo até que ocorreu o desaparecimento do mesmo e a solução assumiu uma coloração azul escuro, por consequência da formação do complexo tetraaminocuprato II. Depois, quando adicionou-se gotas de solução de ácido sulfúrico 1,0 mol/L a solução assumiu uma coloração azul bem claro, quase rensparente, isto porque ocorreu a formação de Cu Reações demonstradas abaixo:
Discutir a perturbação e o estabelecimento de novo equilíbrio químico segundo o princípio de Le Chatelier.
Segundo Le Chatelier quando um fator externo age sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca, procurando minimizar a ação do fator aplicado. Esse princípio mostra que quando alteramos um sistema em equilíbrio, ele buscará adquirir um novo estado que anule essa perturbação. Dessa forma, há um deslocamento do equilíbrio, ou seja, uma busca por uma nova situação de equilíbrio, favorecendo um dos sentidos da reação. Se favorecer a reação direta, com formação de mais produto, dizemos que o equilíbrio se deslocou para a direita. Entretanto, é dito que se deslocou para a esquerda se foi favorecida a reação inversa, com formação de reagentes.