Síntese de dioxalatocuprato II de potássio dihidratado

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SÍNTESE DO DIOXALATOCUPRATO (II) DE POTÁSSIO DIHIDRATADO 
(K2[Cu(C2O4)2]2 H2O) 
Autores: ANDRADE, Izabel; MOTA, Thábita; SANTOS, Mikaele; SANTOS, Rafaella. 
Resumo: Os quelatos são formados a partir de um cátion metálico rodeado por 
ligantes polidentados, denominados de agentes quelatos. Neste caso, o agente 
quelato foi o ânion oxalato sendo este um ligante bidentado capaz de formar anéis 
de 5 membros. Partindo do sulfato cúprico pentahidratado (CuSO45H2O) e do 
oxalato de potássio monohidratado (K2C2O4H2O) produziu-se o dioxalatocuprato (II) 
de potássio dihidratado (K2[Cu(C2O4)2]2H2O). Fundamentando-se nos cálculos 
estequiométricos realizados, a porcentagem referente ao redimento do 
K2[Cu(C2O4)2]2H2O foi de 81,54%. 
Palavras-chave: Efeito quelato, pares de elétrons, metais de transição. 
 
Introdução 
A química de coordenação dos metais possui várias ramificações, sendo que 
uma delas é o efeito quelato. Este ocorre quando um cátion metálico se une a um 
ligante que contêm dois ou mais grupos doadores de pares de elétrons formando por 
fim estruturas em anel. Denomina-se o produto resultante como quelato e os ligantes 
doadores como agentes quelatos (ATKINS, 2012; ESALQ, s/a). 
A diferença entre os complexos e os quelatos se dá pela quantidade de 
grupos doadores de pares de elétrons que os ligantes possuem. Enquanto o 
complexo é formado a partir de agentes complexantes monodentados, o quelato se 
forma por meio de agentes quelantes polidentados (ESALQ, s/a). 
 
A estrutura em anel propicia aos quelatos uma grande estabilidade. A partir 
da constante de estabilidade, também conhecida como constante de formação, é 
possível analisar quantitativamente a estabilidade dos quelatos e dos complexos. 
“Esta constante define a relação entre a concentração do íon complexo do metal e 
as concentrações dos íons metálicos e dos ligantes livres na solução.” (ESALQ, s/a). 
Quanto ao meio ambiente, a produção de alguns quelatos libera gases 
tóxicos, como cianetos. Em contrapartida, há novos tipos de quelatos que 
sequestram metais do bloco d e como consequência, facilita sua retirada do meio 
em que se encontra (ATKINS, 2012). 
O experimento a seguir tem como finalidade introduzir o conceito de 
quelantes a partir da síntese do dioxalatocuprato (II) de potássio dihidratado. 
 
Materiais e Métodos 
A princípio pesou-se 1,09 g (4,369x10-3 mol) de CuSO45H2O os quais, 
posteriormente, foram dissolvidos em 10 mL de água, em um béquer (50 mL). 
Em outro béquer de 50 mL preparou-se então uma solução de oxalato de 
potássio monohidratado, com 4,00 g (2,16x10-3 mol) de K2C2O4H2O, anteriormente 
pesados, e 10 mL de água. 
A solução de CuSO4 5H2O foi agitada com o agitador magnético, bem como, 
a solução de K2C2O4H2O. Seguidamente, aqueceu-se a primeira, em uma chapa 
aquecedora, até a ebulição da água. Adicionou-se a solução de K2C2O4H2O à outra, 
enquanto esta ainda encontrava-se sob agitação; 
Assim, já aquecida, deixou-se a solução resfriar parcialmente e em seguida a 
levou para banho de gelo por 10 minutos. 
Pesou-se o papel filtro e filtrou-se a mistura a pressão reduzida. Lavou-se o 
béquer primeiramente com água e logo após com acetona, ambas geladas. 
Deixou-se o precipitado secar na estufa por, aproximadamente, 15 minutos. 
Pesou-se o precipitado e partindo-se dos valores obtidos, calculou-se o rendimento. 
 
Resultados e Discussão 
A solução de CuSO45 H2O, preliminarmente, apresentava coloração azul 
claro e transparente. Ao acrescentar-se o K2C2O4H2O a solução tornou-se, 
instantaneamente, azul mais escuro e opaca, devido ao excesso de oxalato, o qual 
não solubilizou completamente, o que já permite inferir que este é o reagente em 
excesso. 
Ocorreu formação de um precipitado com cristais pequenos que depositou-se 
gradualmente no fundo do béquer. Isso se deve ao fato de que o produto formado, 
K2[Cu(C2O4)2]2H2O, é solubilizado pela água quente e à medida que a solução 
esfria, este precipita. 
Na equação 1, é expressa a reação parcial ácido-base de Lewis em que há 
formação do quelato dioxalatocuprato (II) de potássio dihidratado a partir dos 
reagentes sulfato cúprico pentahidratado e oxalato de potássio monohidratado. 
Equação 1: Cu2+(aq) + K2
+
(aq) + 2 (C2O4)
 2-
 (aq) 
���
�⎯� K2[Cu(C2O4)2]2 H2O(s) 
Como se trata de uma reação em solução aquosa a melhor maneira de se 
representar as espécies químicas é da forma como se encontram, dissociadas na 
forma de íons. 
O átomo central metálico do quelato é o Cu2+ e por conseguinte, é este íon 
que atua como átomo receptor do par de elétrons isolados, determinando assim o 
CuSO45H2O como ácido de Lewis. Já a base é o K2C2O4H2O, agente quelante 
bidentado, devido ao fato de possuir dois sítios de coordenação ou átomos 
doadores, no caso, dois de seus oxigênios que possuem os pares eletrônicos que 
são acomodados nos orbitais vazios do cobre. 
O produto formado apresenta conformação cíclica, com dois pentaciclos, a 
qual é representado no Anexo 1. É possível notar que quatro átomos de oxigênio se 
ligam ao cobre, portanto, são necessárias duas moléculas de oxalato para se ligar 
ao íon cúprico. 
A solução foi levada em banho de gelo para induzir a uma precipitação mais 
rápida. A água e acetona resfriadas também foram utilizadas com o mesmo fim, pois 
ao lavar o béquer contendo o precipitado com ambas ocorreu a diminuição da 
solubilidade do quelato. 
As massas respectivas ao papel filtro inicial, sem precipitado, e ao papel com 
o precipitado equivalem a 0,94 g e 2,20 g. 
As informações disponíveis no Quadro 1 foram inseridas de tal modo que é 
possível que os cálculos para apuração do rendimento do K2[Cu(C2O4)2]2H2O sejam 
verificados. 
Quadro 1: Dados necessários para a determinação do rendimento do K2[Cu(C2O4)2]2H2O 
 
Espécies químicas Número de 
mols teórico 
(Equação 1) 
(mol) 
Massa molar 
(g mol-1) 
 
Massa 
(g) 
Número de 
mols 
experimental 
(mol) 
Reagentes 
 
 
CuSO45H2O 
(aq) 
1 249,5 1,09 4,369x10-3 
C2O4 (aq) 2 76 4,00 2,26x10
-2 
Produto 
 
K2[Cu(C2O4)2]2H2O
(aq) 
1 353,7 1,26 3,5623x10-3 
Fonte: Próprio autor. 
Delimitando-se o CuSO45H2O como reagente limitante a partir tanto da 
informação transmitida no início dos resultados quanto dos cálculos 
estequiométricos determinou-se o rendimento de K2[Cu(C2O4)2]2H2O como 81,54%. 
 
Conclusão 
O método de síntese se mostrou eficaz ao considerar o rendimento. Quanto 
ao experimento, redirecionou a atenção sobre os quelatos permitindo uma breve 
explanação sobre, atingindo consequentemente os resultados esperados além de 
reafirmar conceitos antes vistos, como ácidos e bases de Lewis. Estabeleceu 
também a distinção entre os complexos e os quelatos. 
 
Referências 
ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química: questionando a vida 
moderna e meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 5 ed., 2012. p. 686. 
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ (ESALQ). Equilíbrio 
dos Complexos e Quelatos. São Paulo: Universidade de São Paulo, s/a. 
Disponível em: <http://ce.esalq.usp.br/arquimedes/Atividade08.pdf>. Acesso em: 
20/11/2016.