Pratica 4- Lab de Coordenação

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA 
Instituto de Ciências Exatas 
Departamento de Química 
Laboratório de Química de Coordenação 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO IV: ​Síntese do Na​3​[Co(NO​2​)​6​] 
 
 
ANA LETÍCIA OLIVEIRA FONSECA 
ISABEL CRISTINA DA SILVA 
 
 
Docente: ALEXANDRE CUIN 
Turma: B 
 
JUIZ DE FORA 
2019 
1. Introdução . 
O elemento Cobalto (Co) apresenta configuração eletrônica [Ar]3d​7 4s​2 possuindo 
como estados de oxidação mais importantes o +2 e +3 sendo verificado a maior 
estabilidade do elemento no estado 2+. Os íons Co​2+ são muito estáveis e 
dificilmente são oxidados. Os íons Co​3+ são menos estáveis e são reduzidos pela 
água. Por outro lado, muitos complexos de Co​2+ são facilmente oxidados,com ar ou 
H​2​O ​2​, a complexos de Co ​3+ sendo estes últimos muito estáveis. Isso acontece 
porque a energia de estabilização do campo cristalino do Co​3+ com uma 
configuração 3d​6​ é maior que a do Co​2+​ que tem configuração 3d​7​. 
Praticamente todos os complexos de Co​3+ possuem seis ligantes dispostos 
em um arranjo octaédrico. O metal tem configuração 3d​6 e a maioria dos ligantes é 
suficientemente forte para provocar o emparelhamento dos elétrons, levando a uma 
configuração eletrônica (t​2g​)​6 (e​g​)​0 consequentemente a uma energia de 
estabilização de campo cristalino muito grande. 
O íon Co​3+ ​tem afinidade por doadores de N, tais como NH ​3​, ​etilenodiamina, 
aminas, edta e o íon nitrito, NO​2​- se coordenando assim, preferencialmente ao 
nitrogênio. 
 
O complexo formado obtido nessa prática, Na[Co(NO​2​)​6​], é um sólido laranja 
escuro usado em análise qualitativa e quantitativa, para precipitar o íon K​+ na forma 
de K​3​[Co(NO​2​)​6​] assim como para identificação do íon amônio. 
 
 
 
2. Objetivos 
Ilustrar a preparação do complexo hexanitrocobaltato (III) de sódio. Verificar a 
utilização de complexos como reagentes analíticos. 
 
3. Parte experimental 
I. Materiais 
● Béquer de 50 mL; 
● Agitador magnético; 
● Barra magnética; 
● Termômetro; 
● Kitassato de 50 mL; 
● Rolha de borracha com um tubo 
,de vidro aberto nas duas 
extremidades; 
● Trompa de água; 
● Funil de placa sinterizada; 
● Bastão de vidro; 
● Espátulas; 
● Pipetas de diversos volumes; 
● Frasco porta-amostra; 
● Etiqueta; 
● Balança analítica. 
II. Reagentes 
● Nitrito de sódio; 
● Água destilada; 
● Cloreto de Cobalto (II) hexaidratado; 
● Ácido acético glacial; 
● Etanol; 
● Acetona. 
III. Procedimento 
Em um béquer de 50 mL, foi medida a massa de 3,7476 g de nitrito de sódio. 
Em seguida, o sal foi dissolvido em 5 mL de água destilada e posto sob 
aquecimento e agitação no agitador magnético até que se atingiu a temperatura 
aproximada de 80°C. A solução foi retirada do aquecimento e adicionou-se sob 
agitação 1,0062 g de cloreto de cobalto (II) quando a solução atingiu 50°C. Na 
capela, adicionou-se, gota a gota, à solução, 1,3 mL de ácido acético glacial. 
Em seguida, a solução no béquer foi transferida para o kitassato e 
adaptou-se uma rolha de borracha com um tubo de vidro aberto nas duas 
extremidades e a trompa d’água no kitassato. Dessa forma quando a tropa d’água 
era ligada ocorria a passagem de ar através da solução. A solução no kitassato, que 
passou a ser um castanho escuro, foi transferida para um béquer e posta no banho 
de gelo. Para auxiliar na precipitação foi adicionados etanol e acetona na solução. O 
precipitado formado foi transferido para o funil de placa sinterizada, que foi 
previamente lavado com etanol, e filtrado a vácuo. O sólido foi retirado do funil e 
transferido para um frasco porta-amostra etiquetado e posto para secar no 
dessecador. 
4. Resultados 
Na síntese do complexo Na​3​[Co(NO​2​)​6​], as seguintes reações químicas foram 
realizadas: 
(1) aNO O ⇋ NaNON 2(s) + H2 (l) 2(aq) 
 (2)NaNO CoCl ⇋ Co(NO ) NaCl 2 2(aq) + 2(aq) 2 2(aq) + 2 (aq) 
 (3)NaNO H COOH ⇋2HNO H COONa 2 2(aq) + C 3 conc 2(aq) + C 3 (aq) 
 (4)o(NO ) (aq) HNO ⇋Co(NO ) O O C 2 2 + 2 2(aq) 2 3(aq) + N (aq) + H 2 (l) 
 (5)o(NO ) NaNO ⇋Na [Co(NO ) ] C 2 3 + 3 2(aq) 3 2 6 (aq) 
 (6)a [Co(NO ) ] tanol⇋Na [Co(NO ) ] N 3 2 6 (aq) + E 3 2 6 (s) 
Na reação (4), borbulhou-se ar na solução para que ocorresse a oxidação de 
Co ​2+ a Co ​3+ ​, uma vez que o complexo desejado tem o número de oxidação +3, e 
para que o NO​2​-1 se reduzisse a NO. Sendo assim Co​2+ foi o agente redutor e o 
NO ​2​-1​ é o agente oxidante. 
Semi-reação de oxidação:​ Co ​2+​→Co​3+​+e​- 
Semi-reação de redução:​ NO​2​-1​+2H​+​+e​-​→NO+H​2​O 
Reação redox:​ Co​2+​(aq)​+NO​2​-1​(aq)​+2H​+​(aq)​→Co​3+​(aq)​+NO​(aq)​+H​2​O​(aq) 
Observou-se a mudança de coloração da solução de rosa indicativo da 
presença de sais hidratados de Co​2+ ,como o CoCl​2​.6H​2​O, a azul indicando a 
desidratação. 
Em (3) utiliza-se ácido acético para acidificar a reação, a adição de HCl, pelo 
efeito do íon comum, deslocaria o equilíbrio de reação para a formação de CoCl​2 
diminuindo a solubilidade deste em solução.. 
Ao finalizar a síntese do complexo na equação (5), o complexo está 
dissolvido na solução aquosa. Para ocorrer a precipitação do complexo e poder 
separá-lo da solução foi necessária adição de etanol, diminuindo a solubilidade do 
composto promovendo o processo de cristalização e facilitando a secagem do sólido 
por ser uma substância volátil. 
A coloração amarela do complexo obtido pode ser explicada pela TCC, 
segundo a série espectroquímica, o NO​2​- é um ligante de campo forte apresentando 
assim uma coloração mais intensa como o laranja escuro observado ao fim da 
reação. 
5. Conclusão 
A síntese realizada no laboratório obteve sucesso ao produzir o complexo 
Na ​3​[Co(NO​2​)​6​], porém a quantidade obtida foi tão baixa que não foi possível realizar 
nenhum procedimento que pudesse caracterizar o complexo. Uma possível 
explicação para isso está no fato da precipitação do complexo ser muito difícil uma 
vez que o complexo é solúvel em água e a quantidade de etanol não estava 
conseguindo superar a quantidade de água para poder precipitar o complexo. outra 
possível explicação é que a solução ficou muito pouco tempo no banho de gelo, não 
tendo tempo o suficiente para precipitar todo o sal. 
O experimento foi de grande importância, pois foi possível entender um 
pouco mais como ocorre a oxidação de um metal para a formação do complexo e a 
importância das escolhas dos reagentes tais como o etanol e o ácido clorídrico. Foi 
possível ainda aprender um pouco mais sobre o borbulhamento de ar na solução 
usando o kitassato e a trompa a vácuo entre outras técnicas utilizadas. 
6. Referências 
1. ​LEE, J. D. ​Química inorgânica não tão concisa​. Tradução da 5ª ed. inglesa. 
Editora Edgard Blücher Ltda. pp.397, 401,403. 1999. 
2. ​CIVIDATTI, L. N.; SOUZA, R. C.; ​Síntese do Hexanitrocobaltato(III) de sódio​ - 
Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2006. 
3. ​FERREIRA, R. Q.; LEGENDRE, A. O.; MORIGAKI, M. K.; TAKAHASHI, P.M.;Síntese e caracterização do complexo de cobalto (III) como ferramenta no ensino da 
química de coordenação. ​Disponível em: 
<​http://sec.sbq.org.br/cdrom/34ra/resumos/T2139-1.pdf​> Acesso em: 19 de set. de 
2019.