Relatorio 7 quimica inorganica experimental

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Universidade Federal de Campina Grande – UFCG
Centro de Educação e Saúde – CES
Unidade Acadêmica de Biologia e Química – UABQ
Disciplina: Química Inorgânica Experimental
Docente: Dr. Paulo Sérgio
Discente: Jefferson Felipe dos Santos Cruz
“Experimentando a formação de Cloreto de hexaaminocobalto (III)”
Prática nº 7 
Cuité – PB, 2018.
	
“Experimentando a formação de Cloreto de hexaaminocobalto (III)”
Introdução
A Química de Coordenação especializa-se no estudo dos compostos de coordenação, onde o termo complexo representa um átomo metálico na forma iônica (ácido de Lewis) rodeado por um conjunto de ligantes (bases de Lewis). Um ligante é um íon ou molécula que pode ter existência independente. Um bom exemplo de um complexo é o [Co(NH3)6)]3+, no qual o íon cobalto (Co3+) está rodeado por seis ligantes neutros de amônia (NH3).
O termo composto de coordenação é usado para designar um complexo neutro ou um composto iônico no qual pelo menos um dos íons envolvidos é um complexo. Dessa forma, um complexo é a combinação de um ácido de Lewis (que é o átomo metálico central) com várias bases de Lewis (que são os ligantes). O átomo da base de Lewis que forma a ligação com o átomo central é chamado de átomo doador, porque ele é o elemento que doa os elétrons usados para formar a ligação. O átomo ou íon metálico, o ácido de Lewis do complexo, é o átomo que irá receber esses elétrons. A ligação estabelecida entre ácido e base de Lewis é do tipo coordenada também conhecida por ligação covalente dativa.
Os compostos de coordenação representam moléculas constituídas por um ou vários ácidos de Lewis, ligados a uma ou várias bases de Lewis. Compostos desta natureza, com vasta aplicabilidade, envolvem os metais de transição e, neste caso, os compostos de coordenação também são chamados de complexos metálicos. Um exemplo de um complexo metálico é o íon tetraamino cobre II, cuja reação de síntese é mostrada abaixo.
A formação de complexos é comum com metais de transição d e f, os quais possuem orbitais atômicos livres, disponíveis para “acolher” os elétrons dos ligantes. No caso dos complexos metálicos, estes são compostos neutros, e resultam da agregação de um complexo com um ânion. Lembrando que os ligantes são espécies ricas em elétrons, e os metais que formam complexos são íons com orbitais disponíveis para acomodar estes elétrons.
Fundamentação Teórica
O elemento cobalto (Co) é sólido, de cor branca azulada brilhante. Os estados de oxidação mais comuns para o cobalto são +2 e +3, sendo o elemento no estado de oxidação +2 mais estável. O íon Co2+ e o íon [Co(H2O)6]2+ podem ser encontrados em vários compostos, sendo o íon hidratado estável em água. Em contrapartida os compostos Co3+ são oxidantes e relativamente instáveis, porém, os complexos de Co3+ são estáveis e abundantes.
A estabilidade dos complexos de Co3+ é maior porque a energia de estabilização do seu campo cristalino apresenta uma configuração d6, que é maior que a estabilização d7 apresentada pelo Co2+. A maioria dos ligantes provoca o emparelhamento dos elétrons em configuração d6, levando-as a configuração eletrônica t2g6 e eg0. Esta configuração leva a uma energia de estabilização de campo cristalino muito grande. Os complexos deste tipo são diamagnéticos.
O cobalto reage facilmente com os halogênios. Ao reagir com o Cl2 forma o composto CoCl2. Este sal de ácido quando hidratado forma o cloreto cobaltoso hexaidratado (CoCl2.6H2O) e apresenta coloração rósea.
Objetivos
Demonstrar experimentalmente a formação de hexaaminocobalto(III) a partir de cloreto de cobalto(II) hexa-hidratado.
Materiais e Reagentes
	Materiais
	Reagentes
	Bacia plástica ou (béquer grande) para banho de gelo
	Ácido clorídrico concentrado
	Balança semi-analítica
	Água oxigenada a 30% m/m
	Bomba de vácuo ou trompa de vácuo
	Amônia concentrada
	3 Béquer de 50 mL
	Carvão ativo
	3 Espátula
	Cloreto de Amônio
	Frasco para guardar o produto da síntese
	Cloreto de cobalto (II) hexa-hidratado
	Complexos
	Água destilada
	Balão volumétrico 50mL
	Etanol absoluto
	Barra magnética
	Éter etílico 
	Bastão de vidro
	
	Proveta de 10mL
	
	Chapa de aquecimento com agitação
	
	Erlenmeyer de 125 mL
	
	2 Funil de Buchner de 50ml para filtração a pressão reduzida
	
	2 Kitasato de 125ml e conexões adequadas para filtração a pressão reduzida
	
	Termômetro
	
	Vidro de relógio
	
	Haste universal e garra
	
Procedimento Experimental
Inicialmente adicionou-se 50mL de água destilada em um béquer (1) de 100ml e deixou-o em banho de gelo. Pesando 45,6068g.
Pesou-se 2g de NH4Cl e dissolveu-se em 10ml de água destilada em um béquer (2). Pesando 0,4000g.
 Aqueceu-se a solução do béquer (2) lentamente até a ebulição e adicionou-se 3g de CoCl2.6H2O.
Colocou-se 0.2g de carvão ativo no béquer ainda quente e resfriou-o em água corrente até a temperatura ambiente.
Na capela, adicionou-se 8ml de amônia concentrada e resfriou-se a mistura até próximo de 10°C em banho de gelo.
Em seguida acrescentou-se 6ml de solução de água oxigenada 30% m/m, lentamente, em frações de 1ml.
Novamente aqueceu-se a mistura contida no béquer, mantendo-a em ebulição por cinco minutos, agitando com auxílio de bastão de vidro e agitador magnético.
Esfriou-se a mistura em água corrente e transferiu-se para um banho de gelo e aguardou-se a temperatura aproximar-se de 0°C.
Observou-se a formação de um sólido junto ao carvão. Filtrou-se o precipitado em um funil de Buchner sob pressão reduzida e lavou-se com 5ml de água destilada. Papel filtro 0,7612g.
Substitui-se o Kitasato e adicionou-se 40ml de água destilada quente, filtrou-se a mistura a quente, sob pressão reduzida.
Recolheu-se o precipitado e adicionou-se em um erlenmeyer 2ml de HCl concentrado, resfriou-se a solução em banho de gelo com agitação magnética. 
Filtrou-se o precipitado obtido em funil de vidro com placa sintetizada em pressão reduzida.
Lavou-se o sólido obtido com duas porções de 5 ml de álcool etílico absoluto, e em seguida com duas porções de 5 ml de éter etílico.
Deixou-se o sólido secar ao ar, pesou-se 1,1182g (grupo meninos) e 1,0536g (grupo meninas).
Resultados e discussão
O cloreto cobaltoso hexaidratado (CoCl2.6H2O) (Figura 1.1) é solúvel em água, porém sua solubilidade é aumentada quando a água é aquecida. Ao se aquecer a amostra e adicionar o cloreto de amônio ocorre uma desidratação, a solução obteve coloração azul intensa devido a formação de[Co(H2O)4]+2.
Os próximos passos do procedimento envolvem reações altamente exotérmicas, portanto é necessário o uso do banho de gelo constante. Ao se adicionar o hidróxido de amônio concentrado, formou-se [Co(NH3)6]+2 em solução. Ao se adicionar o peróxido de hidrogênio houve a mudança de coloração de azul para marrom, devido à oxidação promovida pelo peróxido, pois os complexos de Co3+ são mais estáveis que os complexos de Co2+. Nesta fase houve a liberação de gás oxigênio (O2).
A adição de ácido clorídrico concentrado proporciona o aumento da força iônica e favorece a precipitação dos cristais de cloreto de hexamincobalto (III). Os cristais produzidos podem ser vistos na parte inferior do copo de Béquer.
Este precipitado foi filtrado e lavado com acetona, pois o cloreto de hexamincobalto (III) não é solúvel na mesma. De acordo com a regra de que semelhante dissolve semelhante, cloreto de hexamincobalto (III) não é solúvel em água e nem em etanol, pois, a acetona é uma substância com caráter polar, momento de dipolo 2.91 D, a água e o etanol também apresentam caráter polar, com momento de dipolo 1,85 D e 1,69 D respectivamente.
Após a filtragem adicionou-se ao funil água destilada aquecida (perto de 100ºC) para dissolver o composto. 
Na solução com o composto adicionamos 1ml de HCl concentrado e levamos para o banho de gelo para que o composto fosse precipitado. 
Filtrar o precipitado no funil de vidro com placa sintetizada sobpressão reduzida e lavar o sólido obtido com álcool etílico absoluto éter etílico. 
O sólido obtido foi armazenado em um frasco de vidro e pesado após secar para que o seu rendimento fosse calculado.
Conclusão
Ao fim da prática, confirmou-se a formação do cloreto de hexaaminocobalto (III), oxidação onde os compostos de cobalto são mais estáveis, obteve-se 1,0536g de complexo pelas meninas e 1,1182g de complexo pelos meninos.
Pode-se ainda observar durante a realização da prática as diferenças com as mudanças de oxidação do cobalto, a substituição dos ligantes e os rearranjamentos eletrônicos na configuração do complexo. 
Bibliografia
Voguel, Análise Química Quantitativa, 5ª Ed., LTC – Livros Técnicos e Científicos. Editora S.A., R.J., 1992;
LEE, J.D - Química Inorgânica não tão concisa - 5ª Edição - Editora Edgard Blucher Ltda, 1999, São Paulo - Brasil. 
ATKINS, P. JONES, L.– 5ª Edição – Editora Bookman, 2012, Porto alegre – Brasil.
RUSSEL, J. B. Química geral. 6. ed. Rio de Janeiro, LTC, 1996.
Apêndices da prática