Prévia do material em texto

Título: Síntese de Sal Termocrômico Tetraiodomercurato de Cobre (l) 
Autores: Pedreiro, P.H. (UEG); Jacinto, T.R. (UEG); Silva, R.B. (UEG) 
Resumo: 
O termocromismo é a propriedade de uma substância que lhe confere como 
características principais: mudanças reversíveis em sua coloração quando 
aquecidas ou resfriadas. Tais mudanças são facilmente identificáveis a olho nu. 
Desse modo, o objetivo do experimento foi sintetizar o sal Termocrômico 
Tetraiodomercurato de Cobre (I). O sal foi sintetizado nesse experimento por 
meio de reações de formação de intermediários, observando em cada processo 
as variações em sua cor, devido a alternância das posições e ao estado enérgico 
dos íons metálicos Hg2+ e Cu+. Por fim obteve-se um rendimento experimental 
de 70,32%. 
Palavras-chave: Termocrômico; Síntese; Rendimento. 
Introdução: 
Termocromismo é a mudança reversível na cor de um composto quando 
aquecido ou resfriado. A mudança de cor termocrômica é conhecida por ser 
bastante perceptível, ocorrendo em um intervalo de temperatura pequeno ou 
grande, existem duas classes amplas de alteração de cor termocrômica: a 
primeira é formada por substâncias que mudam de cor gradualmente conforme 
o aumento da temperatura, a segunda é formada por substâncias nas quais 
ocorre uma mudança drástica de cor, que ocorre em sólidos de forma mais 
acentuada. Em compostos inorgânicos como o sal tetraiodo mercurato de Cobre 
(I) essa transição geralmente ocorre devido a uma alteração na fase cristalina a 
uma alteração na geometria do ligante, ou uma alteração no número de 
moléculas do solvente na esfera de coordenação (Day, 1968). 
Os compostos termocrômicos são bastante utilizados na indústria, pois suas 
tintas derivadas são utilizadas em documentos de segurança, itens 
promocionais, rótulos indicativos de temperatura, entre outros. (ATKINS; 
SHRIVER, 2008). 
Este experimento possui como objetivo a síntese do complexo termocrômico 
tetraidomercurato de cobre (I) (Cu2HgI4) a partir de sais de potássio e de cobre. 
Material e métodos: 
Primeiro Passo: Em um béquer de 250 mL, com auxílio de uma proveta graduada 
de 50 mL adicionou-se 50 mL de água destilada, 6 mL de Iodeto de Potássio e 
5 mL da solução de sulfato de cobre (ll). Por fim, com uma pipeta de pasteur, 
adicionou-se 10 gotas de ácido acético à solução. 
Segundo Passo: Em um béquer de 100 mL, pesou-se 0,205 g de sulfito de sódio 
em uma balança semi-analítica e o dissolveu em 10 mL de água destilada. Em 
seguida, adicionou-se essa solução ao sistema do primeiro passo, agitando 
continuamente com auxílio de uma chapa de agitação magnética. Observou-se 
uma cor branca e leitosa. Posteriormente, permitiu-se que o precipitado de Iodeto 
de cobre repousasse por alguns minutos. Após isso, separou-se o sobrenadante 
do precipitado com auxílio de uma pipeta de pasteur; utilizou-se apenas o 
precipitado. 
Terceiro Passo: Em um béquer de 250 mL, com auxílio de uma proveta graduada 
de 50 mL, adicionou-se 100 mL de água, em seguida 3,0 mL de Iodeto de 
potássio e 25 mL de cloreto de mercúrio, colocou-se a solução sob agitação 
magnética. Notou-se a aparição de uma cor laranja forte. Logo após, adicionou-
se a suspensão do iodeto de cobre à solução sob agitação, utilizou-se uma 
pisseta e lavou-se o béquer que continha o CuI removendo-o do béquer e 
adicionando-o à solução. Notou-se uma mudança de cor, de laranja para 
vermelho. A seguir, aqueceu-se a mistura de CuI e HgI2 em uma chapa de 
aquecimento sob agitação magnética até aproximadamente o ponto de ebulição 
(cerca de 20 min), notando-se um vermelho mais forte e, logo após, formou-se 
um precipitado sólido marrom escuro. Pesou-se o papel filtro e filtrou-se a 
amostra sob pressão reduzida. Subsequentemente, inseriu-se a amostra 
diretamente sob a chapa de aquecimento a elevada temperatura para a secagem 
do sal, de forma que se observou a mudança na coloração do composto 
mediante a mudança de temperatura. Por fim, pesou-se a amostra e realizou-se 
os cálculos de rendimento. 
Resultados e discussão: 
No experimento, houve a formação de dois intermediários, um deles é o Iodeto 
de Cobre. Este composto, formou-se pela redução do Cu2+ pelo Iodo (Equação 
A). A redução do nox do cobre o permite se ligar com um átomo de iodo e formar 
o composto. Além do mais, foi utilizado a solução de ácido acético a fim de evitar 
a hidrólise do CuI recém-formado. Nessa solução, forma-se também o I3- 
(Equação B e C) que é um agente oxidante e atrapalha o rendimento da reação, 
pois converteria o Cu1+ para Cu2+ novamente. Portanto, utilizou-se o Sulfito de 
Sódio para reduzir o I3- para I- (Equação D), o que evita a oxidação do Cu1+ e 
ajuda no aumento do rendimento da reação, pois está introduzindo mais I- ao 
sistema reacional. 
Equação A: 2Cu2+(aq) + 4I- 2CuI(s) + I2 
Equação B: I2(aq) + I- I-3 
Equação C: 2Cu2+(aq) + 5I-(aq) 2CuI(s) + I-3 
Equação D: I3-(aq) + SO32-(aq) + 3H2O 3I-(aq) + SO42-(aq) + 2H3O+(aq) 
O segundo intermediário, Iodeto de Mercúrio, formou-se através da mistura de 
Cloreto de Mercúrio com Iodeto de Potássio. 
Hg2+(aq) + 2I- (aq) HgI2(s) 
Com a adição do precipitado CuI, sintetizado na primeira etapa, à solução 
contendo HgI2 é formado o sal termocrômico tetraiodomercurato de Cobre (l). 
Pode-se notar a variação de coloração da solução, partindo de vermelho à 
marrom escuro. 
2CuI(s) + HgI2(s) Cu2HgI4(s) 
Após o resfriamento e filtração, o precipitado formado tinha coloração vermelha 
intensa e quando foi posto para secar pode-se notar a mudança de sua 
coloração. A medida em que a temperatura aumentava, sua coloração passava 
de vermelho para um marrom escuro. 
Cálculo do rendimento: 
 Quadro 1: Dados gerais dos compostos 
Composto: Cu2SO4 CuI Cu2HgI4 
Massa (g) 0,55788 0,47612 0,734 
Massa molar 
(g/mol) 
223,154 190,450 835,299 
Número de 
mols 
0,00250 0,00250 0,000879 
 
Nesta reação, o Sulfato de Cobre é o reagente limitante e partindo dele, temos: 
2CuSO4 2CuI Cu2HgI4 
 2 mol de Cu2SO4 ----------------1 mol de Cu2HgI4 
0,00250 mol de Cu2SO4 ---------------- X 
 X = 0,00125 mol de Cu2HgI4 
0,00125 mol de Cu2HgI4 ----------------100% 
0,000879 mol de Cu2HgI4 ---------------- X 
 X = 70,32% 
O rendimento real obtido foi de 70,32% 
Conclusão: 
Dessarte, o objetivo da aula foi alcançado com êxito, a partir de soluções 
contendo cobre, mercúrio e iodo, foi possível sintetizar o sal termocrômico 
tetraiodomercurato de cobre (I), ao final, obtendo um rendimento real de 70,32%. 
Além do mais, foi possível visualizar e entender as capacidades termocrômicas 
do sal sintetizado. 
Referências: 
DAY, Jesse H. Thermochromism of inorganic compounds. 1968. 27 f. Curso de 
Química, Chemistry Department, Ohio University, Athens, 1968. Disponível em: 
<https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr60256a001>. Acesso em: 19 set. 2019. 
Peter William; SHRIVER, Duward. Química Inorgânica. 4ª ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2008 ATKINS 
Agradecimentos: 
Agradecemos a Universidade Estadual de Goiás pela a estrutura e a 
oportunidade de ensino, ao professor Dr. Renato Rosseto por transmitir seu 
conhecimento e nos auxiliar na realização dos experimentos.