Relatório 1 de gerexp2

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Compostos de Coordenação 
 
 
Nomes: Gabriel Tassi 
Matheus Leite Rodrigues 
Renan Martins 
 
Disciplina: Química Geral Experimental II 
Professor: Roberto Salgado 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
Out/2019 
 
 
Sumário 
Introdução .................................................................................................................................................... 3 
Objetivo........................................................................................................................................................ 3 
Procedimento experimental ........................................................................................................................... 3 
1. Composto de Coordenação com Ferro. ............................................................................................... 3 
2. Compostos de coordenação com cobre (II). ........................................................................................ 3 
3. Compostos de coordenação com cobalto(II) e cobalto(III). ................................................................. 4 
4. Complexos com o mesmo ligante e espécie central diferentes têm a mesma cor? ................................ 4 
5. Uso de compostos de coordenação para eliminação da dureza de água. .............................................. 4 
6. Compostos de coordenação com níquel(II). ........................................................................................ 4 
7. Reação de mascaramento e desmascaramento. ................................................................................... 5 
Resultados e Discussão ................................................................................................................................. 5 
1. Composto de Coordenação com Ferro. ............................................................................................... 5 
2. Compostos de coordenação com cobre (II). ........................................................................................ 5 
3. Compostos de coordenação com cobalto(II) e cobalto(III). ................................................................. 6 
4. Complexos com o mesmo ligante e espécie central diferentes têm a mesma cor? ................................ 7 
5. Uso de compostos de coordenação para eliminação da dureza de água. .............................................. 8 
6. Compostos de coordenação com níquel(II). ........................................................................................ 8 
7. Reação de mascaramento e desmascaramento. ................................................................................... 9 
Conclusão ..................................................................................................................................................... 9 
Referências ................................................................................................................................................... 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução 
Compostos de coordenação são moléculas formadas por um ou vários ácidos de Lewis (Ácidos de Lewis 
são espécies químicas que ao formarem ligação funcionam como receptoras de par de elétrons. Já as bases 
de Lewis, atuam como doadoras de elétrons durante a ligação), que fazem ligação com uma ou várias bases 
de Lewis. Esses compostos são muitas vezes também denominados de complexos. 
 Nos compostos de coordenação temos um átomo central de metal ou íon metálico atuando como ácido 
de Lewis, rodeado por íons ou moléculas, chamados de ligantes, que são bases de Lewis. Os compostos de 
coordenação podem ser eletricamente neutro, como é o caso do Ni(CO)4, ou apresentar carga como por 
exemplo, [Co(NH3)6)]
3+
. Os ligantes podem ser neutros (moléculas) ou íons e a ligação que se estabelece 
entre eles e o átomo central é chamada de coordenada ou ligação covalente. Alguns exemplos de complexos 
formados por ligante neutro, são os com amônia (NH3) como o [Co(NH3)6]
3+
 ou com monóxido de 
carbono (CO), como o Ni(CO)4. Outros tipos de ligantes neutros são monóxido de nitrogênio 
(NO), nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2). Entre os compostos formados por ligantes iônicos temos uma 
divisão entre aniônicos, entre eles o F
-
, Cl
-
, Br 
-
, I
-
 e CN
-
, e o oxiânions, SO4
2-
, H3CCOO
-
, C2O4
2-
 e CO3
2- 
. 
Os ligantes tem pelo menos 1 par de elétrons livres que permite a ele se coordenar ao metal para formar os 
complexos. Com base nisso eles podem ser divididos classificados em monodentados, bidentados, tri, e 
assim por diante. 
 
Objetivo 
Introduzir o conceito de compostos de coordenação, o conceito de sítio de coordenação do metal, o conceito 
de ligante e competição entre ligantes, a preparação de alguns complexos de coordenação simples e a sua 
aplicação na vida cotidiana. Fazer a reação dos Compostos de Coordenação com Ferro, Cobre(II), Cobalto 
(II) ,Cobalto(III) e com Níquel(II). 
 
Procedimento experimental 
1. Composto de Coordenação com Ferro. 
 
 Em um tubo de ensaio, colocou-se 0,5 mL de solução de NaOH 2,0 mol L-1; 
 Em seguida adicionou-se 2 a 3 gotas de solução de FeSO4 1,0 mol L-1; 
 Misturou-se bem e adicionou-se 1 mL de solução de KCN 1,0 mol L-1; 
 Aqueceu-se levemente e em seguida esfriou-se o sistema; 
 Foi acrescentado 2 gotas de solução de FeCl3 0,1 M e em seguida acidificado com solução de HCl 
6,0 mol L
-1
 . 
 (Por HCN ser um gás venenoso, foi utilizada a capela). 
 
2. Compostos de coordenação com cobre (II). 
 
2.1 Aqueceu-se, em uma chapa de aquecimento, vidro relógio com um pouco de sulfato de cobre 
hidratado sólido. 
2.2 Na solução obtida na experiência 2.1 adicionou-se, gota-a-gota, solução aquosa de NH3 15 mol L
-1
 
até dissolução do precipitado azul de Cu(OH)2 formado. 
 
3. Compostos de coordenação com cobalto(II) e cobalto(III). 
 
3.1 
 Em um tubo de ensaio, inseriu-se 5 gotas de solução de CoCl2; 
 Em seguida adicionou-se 5 a 6 gotas de solução de HCl 12 mol L-1 e observou-se a mudança de cor; 
 Adicionou-se 1 mL de água e observou-se o ocorrido. 
 
3.2 
 Em um tubo de ensaio com 1 mL de água destilada adicionou-se 2 a 3 gotas de solução de CoCl2 1,0 
mol L
-1
 e poucos cristais de nitrito de sódio; 
 Após a dissolução do NaNO2 colocou-se 0,5 mL de ácido acético 6,0 mol L
-1
 e observou-se a 
variação de cor do sistema. 
4. Complexos com o mesmo ligante e espécie central diferentes têm a mesma cor? 
 
4.1 Em um tubo de ensaio com 0,5 mL de água destilada, colocou-se 1 gota de solução de FeCl3 0,1 mol 
L
-1
 e 2 gotas de solução saturada de KSCN. Observou-se a formação de coloração. 
4.2 Em um tubo de ensaio, adicionou-se 2 gotas de solução de CoCl2 1,0 mol L
-1
 e em seguida adicionou 
3 a 4 gotas de solução saturada de KSCN. Observou-se a coloração formada. 
 
5. Uso de compostos de coordenação para eliminação da dureza de água. 
 
5.1 
 Em um tubo de ensaio, colocou-se 1 mL de água dura e 4 a 5 gotas de solução de sabão; 
 Agitar bem e observar o ocorrido. 
 
5.2 
 
 Em um tubo de ensaio com 2 mL de água dura adicionou-se solução de hexametafosfato de sódio 
0,5 mol/L, gota a gota, até dissolução do precipitado formado; 
 Em seguida juntar 4 a 5 gotas de solução de sabão; 
 Agitar e observar o ocorrido. 
 
5.3 
 Em um tubo de ensaio, misturou-se 1 mL de solução tampão (pH= 10,4), 4 gotas de solução de água 
dura e 1 mL de solução de EDTA. 
 Após inserir, então, 2 gotas de solução de sabão, agitar e observar o ocorrido. 
 
6. Compostos de coordenação com níquel(II). 
 
 Em um tubo de ensaio com 0,5mL de água destilada acrescentou-se 1 gota de solução de Ni(NO3)2 
1,0 mol L
-1
 e 0,5 mL de solução alcoólica a 1 % de dimetilglioxima (DMG); 
 Em seguida alcalinizou-se, gota a gota, com solução aquosa de NH3 6,0 mol L
-1
 .Observou-se o 
ocorrido. 
7. Reação de mascaramento e desmascaramento. 
 
7.1 
 Em um tubo de ensaio com 0,5 mL de água destilada, juntou-se 1 gota de solução de Ni(NO3)2 1,0 
mol L
-1
 e KCN a 1 % (gota-a-gota) até dissolução do precipitado formado; 
 Após acrescentou-se 0,5 mL de solução alcoólica de dimetilglioxima a 1 % e observou-se o 
ocorrido. 
 
7.2 Na solução anterior, adicionou-se 5 gotas de formol (aldeído fórmico a 40 %), misturou-se bem e 
observou-se o ocorrido. 
 
Resultados e Discussão 
1. Composto de Coordenação com Ferro. 
 
A solução adquiriu coloração verde em meio alcalino e a solução adquiriu coloração azul escuro em 
meio ácido, acusando um excesso de complexo. 
 No experimento, pode-se concluir que as moléculas de NaOH funcionam como ligantes fracos, 
complexando os íons metálicos. Mas em contato com o tiocianato e em meio ácido, houve um 
desdobramento do orbital “d” do metal, ocorrendo a troca do ligante, e em consequência disso, 
ocasionou a mudança de coloração 
2. Compostos de coordenação com cobre (II). 
 
2.1. Após serem aquecidos, os cristais de CuSO4.5H2O que antes apresentavam coloração azul tornaram-
se incolores. Isto ocorre devido a perda por evaporação de suas águas de hidratação que eram responsáveis 
pela coloração azul: 
 
CuSO4.5H2O(s) → CuSO4 + 5H2O(g) [colocar a seta com Δ em cima] 
 
No entanto a dissolução do sal anidro resulta em uma solução de coloração azul devido a formação do 
complexo hexaaquocobre II: 
 
Cu
2+
(aq) + 6H2O(l)→ [Cu(H2O)6]
2+
(aq) 
 
2.2. Após a adição de solução concentrada de NH3 formou-se a princípio um precipitado azul de Cu(OH)2 
que com a adição de excesso de NH3 foi solubilizado devido a formação do complexo tetramincobre II, de 
coloração azul intensa: 
 
Cu
2+
(aq) + 2OH
-
(aq)→ Cu(OH)2 (s) 
 
Cu(OH)2 (s) + NH3 (aq) → [Cu(NH3)4]
2+
(aq) 
 
 
 
Figura 1: Solução de cor azul intensa obtida 
 
A adição de mais água ao tubo apenas diluiu o complexo, não provocando uma mudança visível na 
coloração da solução, logo o NH3 é um ligante mais forte que a água. 
 
3. Compostos de coordenação com cobalto(II) e cobalto(III). 
 
3.1 O composto CoCl2 possui uma coloração rosa claro, e após a adição de HCl, a solução admite uma 
coloração azul caneta e ao adicionar água obtem 2 fases, a parte de cima com coloração rosa e na 
parte de baixo uma coloração violeta. 
 
Figura 2: Solução rosa do Composto CoCl2 
3.2 Ao adicionar nitrito de sódio ao CoCl2, diluído em água, a solução passa a obter uma tonalidade 
castanho escuro, e depois com a adição do ácido acético passa a obter uma coloração castanho claro. 
 
Figura 3: Solução obtida na parte 3.2 
A dissolução de cobalto (II) em ácidos diluídos gera um íon aquoso de coloração rosada. A adição de OH
-
 ao 
CO
2+ 
fornece um hidróxido, que pode obter coloração rosa ou azul, isto varia de acordo com as condições. 
Ao se dissolver em soluções alcalinas com alta concentração, resulta na solução de coloração azul. 
 
4. Complexos com o mesmo ligante e espécie central diferentes têm a mesma cor? 
 
4.1. Após a adição de solução de KSCN ao tubo contendo solução de FeCl3, a solução que era amarela 
tornou-se vermelho-sangue devido à formação do complexo hexatiocianato de ferro III. 
Fe
3+
 (aq)+ 6 SCN
-
(aq) → [Fe(SCN)6]
3-
(aq) 
 
 
Figura 4: Solução obtida na parte 4.1. 
 
4.2. Já após a adição de solução de KSCN ao tubo contendo solução de CoCl2, a solução tornou-se azul 
devido à formação do complexo tetratiocianato de cobalto II. 
 
Co
+2
(aq) + 4SCN
-
(aq) → [Co(SCN)4]
-2
(aq) 
 
As diferentes colorações são resultado de diferentes transições eletrônicas que ocorrem nos orbitais d do 
átomo central. Elétrons de átomos diferentes ou do mesmo átomo mas com estados de oxidação diferentes 
precisam absorver energias distintas para realizar estas transições o que resulta em absorções e emissões de 
luz em comprimentos de ondas distintos. Assim, complexos com o mesmo ligante mas de átomos centrais 
diferentes apresentam colorações distintas. 
 
5. Uso de compostos de coordenação para eliminação da dureza de água. 
 
5.1 Ao adicionar sabão em uma solução de água dura , houve a formação de precipitados de cálcio de 
coloração esbranquiçada e a ausência de espuma. Isto pode ser justificado pois o sabão é responsável 
por se dissolver em água produzindo assim cátions e ânions, sendo os anions responsáveis por 
diminuir a tensão superficial presente na água e permitir a limpeza. Porém os cátions de cálcio são 
insolúveis em água, logo eles tem preferência de reação com os ânions do sabão assim formando 
compostos insolúveis, denominados precipitados. 
Ca
+ 
(aq) + R-CH2-COONa → (R-CH2-COO)2Ca (s) + 2Na+ (aq) 
 
5.2 A partir do instante que se adicionou a solução de hexametafosfato de sódio em água dura, não 
houve a dissolução do precipitado, visto que, por mais que fosse diluída, a água dura ainda sim 
possuía alta concentração. Em teoria o hexametafosfato é responsável por um mascaramento do 
cátion de cálcio em solução, através da formação de complexo. Gerando assim formação de espuma 
após a adição de sabão. 
2 Ca+ (aq) + (PO3)6
-6
 (aq) → [Ca2(PO3)6]
-2 
(aq) 
 
5.3 Ao inserir-se a solução tampão de pH 10.4 na água dura, e em seguida adicionar EDTA, um quelato 
muito utilizado, ocorre a formação de espuma em abundância e a ausência de precipitado. Como 
observado, a garantia de um pH acima de 7 é importante pois ao adicionar o EDTA, o mesmo forme 
complexo com cátions de cálcio e magnésio, estes presentes em água possibilitando a formação de 
espuma e ausência de precipitado. 
 
Figura 5: Solução com espuma obtida na parte 5.3. 
6. Compostos de coordenação com níquel(II). 
 
 Após a adição de solução de dimetilglioxima observou-se a formação de um precipitado de coloração 
levemente avermelhado, o bisdimetilglioximato de níquel II: 
 
Ni
2+
(aq) + 2 HDMG(aq)+ OH
-
(aq) → [Ni
2
(DMG)2](s)+ H2O(l) 
 
Ao alcalinizar o meio com solução de NH3 observou-se uma maior formação de precipitado pois a formação 
deste complexo, segundo a equação acima, é favorecida com o aumento do pH. 
 
 
Figura 6: Solução obtida na parte 6. 
7. Reação de mascaramento e desmascaramento. 
 
7.1. Ao adicionar KCN na solução de Ni(NO3)2 ocorre a formação de um precipitado verde de Ni(CN)2. 
Este precipitado é solubilizado pela adição de excesso de KCN devido a formação do complexo 
tetracianoniquelato II [Ni(CN)4]
2-
. 
 
Ni
2+
(aq) + 2CN
-
(aq) → Ni(CN)2 (s) 
 
Ni(CN)2 (s) + 2CN
-
(aq) → [Ni(CN)4]
2-
(aq) 
 
Não foi observada nenhuma alteração no tubo após a adição de dimetilglioxima. Pode-se dizer que o CN
-
 
mascarou o Ni
2+
, impedindo-o de ligar-se com a dimetilglioxima por ser um ligante mais forte que ela. 
 
7.2. Após a adição de formol, no entanto, observou-se a formação de um precipitado vermelho de 
bisdimetilglioximato de níquel II ([Ni(DMG)2]). Isto ocorre pois o formol reage com o tetracianoniquelato 
II, “desmascarando” o Ni2+ deixando-o livre para reagir com a dimetilglioxima. 
 
[Ni(CN)4]
2-
(aq) + 4HCHO →4 NC-CH2-O
-
(aq)+ Ni
2+
(aq) 
 
Ni
2+
(aq) + 2 DMG(aq) → [Ni
2
(DMG)2](s) 
 
Conclusão 
A prática foi finalizada com sucesso, realizando todas as partes do procedimento experimental, respeitando 
todas as regraslaboratoriais. Todos os experimentos realizados demonstram que a química de compostos de 
coordenação é caracterizada pela sua diversidade de cores e a variedade das propriedades que os compostos 
podem ter. Ao realizar a pratica foi possível concluir que uma espécie central pode obter uma diversidade de 
cores quando ligada a compostos diferentes, assim como também foi possível observar que a reatividade 
entre os ligantes é algo extremamente importante para a mudança da coloração. Logo, teorias químicas 
como da de ligação de valência, campo cristalino e orbitais moleculares, podem explicar as reações e as 
cores formadas. 
Referências 
Brown,T.L.;LeMAY Jr.,H.E.;BURSTEN,B.E.;BURDGE, J.R.Química – A Ciência Central, 9ª ed.,Pearson 
Educationdo Brasil Ltda: São Paulo 2005