A Síntese De Cloreto De Hexaaminocobalto (III)

SÍNTESE DE CLORETO DE HEXAAMINOCOBALTO (III)

Introdução

Ter um complexo significa que existe um íon central, ou átomo metálico, que está rodeado por um conjunto de ligantes. O ligante, por outro lado, é um íon ou molécula que pode ou não existir sozinho e desacompanhado[7].

Os complexos metálicos possuem estruturas geométricas características, as quais foram identificadas por Alfred Werner ao estabelecer os postulados em que compostos como o CoCl3.6NH3, onde o íon Co3+ ficaria localizado no centro do octaedro, enquanto as moléculas de NH3 ficariam localizadas nos seis vértices. Toda essa estrutura é ligada ao átomo central por meio de valências secundárias, formando o complexo [Co(NH3)6]3+. Dessa forma, por meio das valências primárias, os três íons cloreto se ligam ao cobalto[5].

Figura 1- Estrutura do íon hexaamincobalto (III).

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Fonte: DE SOUZA, Anne Michelle Garrido Pedrosa. Química de Coordenação. 2009.

O cloreto de hexaaminocobalto (III) é um dos principais complexos de estudo de Werner, o qual utilizou de diversos complexos de cobalto para formulação teórica. Werner demonstrou que os números de íons que estavam em solução coincidiam com suas fórmulas escritas.[1]

O cobalto é um metal do bloco d de configuração eletrônica 3d7 4s2 e seus estados de oxidação mais comuns são 2+ e 3+. Ele também é um metal amplamente utilizado para o tratamento de câncer (cobaltoterapia), como catalisador em indústrias químicas, como pigmento e na criação de ligas metálicas. Além disso, a vitamina B12

é um complexo de cobalto essencial para a saúde do coração[1, 4].

Os métodos de preparação de um complexo de Co (III) geralmente envolvem a oxidação de um composto com Co (II) em sua formulação. A estabilidade dos complexos de estado 3+ é maior que de estado 2+, devido a estabilização de seu campo cristalino na presença da configuração d6, maior que a estabilização d7 do estado 2+[1, 4].

Figura 2- Estrutura do íon hexaamincobalto (II).

[pic 2]

Fonte: DE SOUZA, Anne Michelle Garrido Pedrosa. Química de Coordenação. 2009

As demais estruturas propostas por Werner são CoCl3.4NH3 ([Co(NH3)4Cl2]Cl) e CoCl3.3NH3 ([Co(NH3)3Cl3]). Na primeira estrutura, como mostra a figura 3, apenas um cloreto irá precipitar e no segundo, apresentado na figura 4, todos os cloretos estão ligados ao cobalto, dessa forma, nenhum deles precipita.

Figura 3- Estrutura do CoCl3.4NH3

[pic 3][pic 4]

Fonte: Autores, 2023.

Figura 4- Estrutura do CoCl3.3NH3

[pic 5]

Fonte: Autores, 2023.

Por fim, sabe-se que o íon [Co(NH3)6]3+, produto de interesse da síntese, possui uma coloração laranja, é de spin baixo e possui um total de 18 elétrons que ocupam os orbitais moleculares a1g, t1u, eg e t2g, cuja ligação é σ metal-ligante[1].

Objetivo

O objetivo deste experimento foi a obtenção do cloreto de hexaamincobalto (III) a partir do cloreto de cobalto hexahidratado e o cálculo de seu rendimento.

Materiais e Reagentes Materiais:

• Balão volumétrico de 50 mL.
• Bastão de vidro.
• Béquer de 50 mL.
• Bico de Bunsen.
• Erlenmeyer de 125 mL.
• Funil de Büchner de 50 mL para filtração a pressão reduzida.
• Funil        de        vidro        para filtração simples.

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• Kitassato de 125 mL e conexões adequadas para filtração a pressão reduzida.
• Proveta de 10 mL.
• Espátula.
• Haste universal e garra.
• Termômetro.
• Vidro de relógio.
• Papel Filtro
• Recipiente para banho de gelo.

Reagentes:

• Ácido        clorídrico        (HCl) concentrado.
• Água oxigenada (H2O2) a 30% m/m.
• Carvão ativado.

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• Cloreto de amônio (NH4Cl).
• Amônia (NH3) concentrada.
• Cloreto        de        cobalto(II)        hexa- hidratado (CoCl2.6H2O).
• Água destilada.
• Etanol absoluto.
• Éter etílico.

Metodologia

Inicialmente, utilizou-se um béquer com 50 mL de água destilada, quantidade utilizada por todos os grupos na etapa necessária, o qual foi colocado em banho de gelo. Logo após, pesou-se 2,0128 g de NH4Cl, que foi dissolvido em 10 mL de água destilada contida em um erlenmeyer de 125 mL. Aqueceu-se lentamente a solução até a ebulição e foi adicionado 3,0642 g de CoCl2.6H2O.