complexo de aminopentacianoferrato

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
Laboratório de Química Inorgânica
Síntese do Complexo Aminopentacianoferrato(Ⅲ) de Sódio
Luygui Gaspardo Silva Ra:201141591
Ingrid do Prado Ra: 201141736
Prof. Dr. Marcelo Nalin
ARARAQUARA
2021
INTRODUÇÃO
Para Werner, pai da química de coordenação, existem dois tipos de valência. A valência primária é referente ao número de oxidação do metal, enquanto a secundária, refere-se ao número de coordenação. Para complexos, o número de coordenação é relacionado a geometria do composto. As geometrias mais frequentes são: Octaédrica, tetraédrica e quadrado planar. Embora outras geometrias também sejam conhecidas como trigonal bipiramidal, piramidal quadrada e trigonal planar. Para cada composto, a geometria preferida é a de acordo com a que o composto atinja o menor estado de energia. Por exemplo, para compostos de número de coordenação igual a 4, as geometrias possíveis são a tetraédrica e a quadrado planar. Em muitos compostos, a geometria quadrada planar é a preferencial, pois, dá ao composto um estado de energia mais baixo (TOMA, 2013).
Muito utilizada, a constante de formação dá um indicativo da força de ligação dos complexos. Essa constante de equilíbrio é usada para reação de formação de complexos.
Para valores grandes da constante de formação, é um indicativo de que a ligação do íon metálico central com o ligante é mais favorável. Desse modo, quando comparamos reações diferentes, com ligantes diferentes, aquela reação que tiver o maior valor de constante, é aquela em que o ligante tem maior preferência pelo complexo.
OBJETIVOS
O objetivo desse relatório é a síntese do complexo Aminopentacianoferrato(Ⅲ) de Sódio e sua caracterização utilizando a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR), utilizada para determinar se a reação realmente ocorreu, ou seja, através da análise da formação das novas bandas no espectro, teremos um parâmetro para indicar se a reação foi concluída ou não.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAIS 
Vide apostila.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Síntese do composto de coordenação Na3[Fe(CN)5NH3]
Pesou-se 3g de Na2[Fe(CN)5NO]*2H2O e transferiu-se toda a massa para um balão de fundo redondo de 50 mL. Em seguida, adicionou-se 15 mL de NH4OH no balão contendo o complexo. Repousou-se o balão em banho de gelo. 
Pesou-se 10 g de NaOH e adicionou a massa no kitassato. Adicionou-se 50 mL de NH4OH (28% v/v) no funil de separação. Conectou-se o kitassato ao balão de fundo redondo contendo o complexo.
Adicionou-se lentamente a solução de NH4OH em gotas sobre as pastilhas de NaOH. Observou-se a formação continua de NH3 gasoso no balão contendo o complexo. Manteve-se o fluxo de gás por 2 horas.
Após o período de 2 horas de reação, adicionou-se 5 g de iodeto de sódio na solução anterior e inseriu-se 25 mL de etanol. Observou-se a formação de um precipitado amarelo. Filtrou-se o precipitado pelo método de filtração a vácuo. Lavou-se o precipitado com 20 mL de etanol. Reservou o precipitado no dissecador.
Reações da síntese do complexo
 Purificação do complexo Na3[Fe(CN)5NH3]*3H2O
Dissolveu-se o complexo Na3[Fe(CN)5NH3]*3H2O utilizando a menor quantia de NH4OH possível. Após 15 minutos, adicionou-se a solução 10 mL de etanol. Houve a formação de um precipitado amarelo (. Filtrou-se a vácuo o precipitado, reservou no dissecador e secou-se o complexo.
Função do NaI na síntese 
Após a reação de borbulhamento de NH3 no complexo havia espécies iônicas de Na2[Fe(CN)5NH3]- e NO+ . O NaI é utilizado na precipitação do complexo, pois, estabiliza as espécies iônicas. Este composto também é bem solúvel em etanol.
 Função do etanol na lavagem e purificação do composto
O etanol possui uma hidroxila que se liga facilmente com as moléculas de água, por isso este composto é utilizado na lavagem e purificação do complexo. Durante a reação são liberadas moléculas de água e como o complexo produzido é bastante higroscópico, o etanol possui a função de se ligar a água, impedindo que essa se ligue ao complexo.
 Finalidade e Fundamentos da Espectroscopia Vibracional no Infravermelho 
O objetivo da espectroscopia de absorção no Infravermelho (IV) é determinar os grupos funcionais do material estudado, seja ele padrão ou desconhecido. Cada grupo absorve uma frequência característica de radiação na região do infravermelho. Essa análise é possível, pois, as moléculas tem diferentes tipos de vibrações que ocorrem nas ligações entre os átomos, de acordo com a energia absorvida. Vale pontuar que quando temos uma fonte emitindo uma onda em determinada frequência, se o material que recebe essa onda possui a mesma frequência que o emissor, onda e material entram em ressonância, fazendo com que o material passe a vibrar.
Esse é o principio da espectroscopia no IV, assim que a radiação eletromagnética incidente tem uma componente com frequência correspondente a uma transição entre dois níveis vibracionais, as moléculas, átomos passam a vibrar. A absorção da radiação no infravermelho interfere nas vibrações covalentes das ligações covalentes das moléculas (Lopes, Fascio, 2004)
Desse modo, podemos definir alguns tipos de vibração como:
· Deformação Axial: Estiramento simétrico e assimétrico
· Deformação Angular: tesoura (simétrica, no plano) e torção (assimétrica, fora do plano).
Um meio de definir quanto tipos de vibrações uma molécula apresenta é pelas fórmulas:
3n-5 (Moléculas lineares) e 3n-6 (Moléculas não lineares), em que n é o número de átomos presentes na substância.
Um espectrofotômetro com Transformada de Fourier- FTIR é o mais utilizado em laboratórios. Sendo que esse equipamento é constituído da seguinte forma:
Uma fonte emissora de radiação infravermelha faz com que sua onda incida em um divisor de feixe, que divide a radiação em dois. Uma parte da radiação segue a um espelho móvel e a outra para um espelho fixo, ambas são refletidas e se unem novamente no divisor de feixe (Divisor de feixe, espelho fixo, espelho móvel, juntos formam o interferômetro de Michelson). Quando passam pelo divisor de feixe, logo em seguida atravessam a amostra e por fim chegam ao detector. Todo esse processo nos possibilita adquirir um interferograma, que através da Transformada de Fourier (série de processos matemáticos), gera um espectro infravermelho moléculas (Lopes, Fascio, 2004).
 Caracterização do complexo .
A caracterização do complexo estudado foi feita pela espectroscopia do infravermelho, adquirindo os espectros da Figura 1, Figura 2 e Figura 3
Figura 1: Espectro FTIR do precursor
Fonte: Nalin, Marcelo.
Para o precursor, podemos notar bandas nas seguintes regiões:
	Número de Onda (c
	Grupo Funcional
	663
	𝛖-Fe(CN)
	1617
	𝛖-(H-O-H)
	1937
	𝛖-(NO)
	2144,2174
	𝛖-(CN)
	3547,3628
	𝛖-(OH)
Os valores das bandas de referência foram obtidos no trabalho de SOUZA (2018), permitindo concluir quais grupos funcionais são referentes a essas bandas.
Figura 2: Espectro FTIR do Composto obtido
Fonte: Nalin, Marcelo.
Para o Complexo obtido (aminpentacianoferrato(Ⅲ) de sódio), as seguintes bandas podem ser determinadas:
	Número de Onda (c
	Grupo Funcional
	623
	𝛖-Fe(CN)
	1620
	𝛖-(H-O-H)
	1387,1257
	𝛖-(NH3)
	2036,2011
	𝛖-(CN)
	3471,3401,3289
	𝛖-(OH)
Nesse caso, vale pontuar o desaparecimento do grupo funcional (NO), pois, esse ligante foi substituído pela amônia, implicando no surgimento da banda da amônia no espectro vibracional.
Por fim, utilizando os dois espectros juntos, podemos concluir que a reação realmente ocorreu e o ligante (NO) foi substituído pelo ligante NH3. Para isso, quando comparamos o espectro do precursor com o espectro do composto obtido, podemos notar o desaparecimento da banda da região de 1937 (c, indicativo do grupo funcional (NO) e o aparecimento das bandas na região de 1387 e 1257 (c indicativas do aparecimento do ligante amônia.
Além disso, podemos notar que ambos os espectros tem indicativos da ligação (Fe (CN)), 663 (cpara o precursor e 623 (c para o composto que foi sintetizado.Também para a presença do grupo funcional (OH), com bandas na faixa de 3628 e 3547 (cpara o precursor e 3471,3401 e 3289 (c) para o aminpentacianoferrato(Ⅲ) de sódio. Por fim, a existência de bandas bem próximas para ambos os compostos: 1617 (c - 𝛖-(H-O-H) e 1620 (c - 𝛖-(H-O-H).
Figura 3: Espectro do precursor e composto obtido
Fonte: Nalin, Marcelo.
BIBLIOGRAFIA
ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios da Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman,2012. 
Lopes, W. A.; Fascio, M. ESQUEMA PARA INTERPRETAÇÃO DE ESPECTROS DE SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS NA REGIÃO DO INFRAVERMELHO. Química Nova, Salvador, v. 27, n. 4, 2004.
SHRIVER, D. F.; ATKINS, P. W. Química Inorgânica. 3. ed. Porto Alegre: Bookman,2003.
TOMA, E. H. Química de coordenação, Organometálica e Catálise. 1. Ed. São Paulo: Bluncher,2013.
TOMA, E. H. Tese de Doutoramento. USP- São Paulo, 1974
SOUZA, T. R; PARTÍCULAS DE PENTACIANONITROSILFERRATO (III) DE CÁDMIO EM DIFERENTES MEIOS: PREPARAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO ELETROANALÍTICA.2018. Trabalho de conclusão de curso (Mestrado em Ciência dos Materiais) - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Ilha Solteira, 2018.