A Síntese e Caracterização de Complexos de Íons Metálicos com Ligante Oxalato

EXPERIMENTO 5: Síntese e Caracterização de Complexos de Íons Metálicos com Ligante Oxalato

Grupo 03: Gisele Apolinário Mendes, Isabella Ferreira da Silva e Karina Ribeiro Ferreira.

Palavras-chaves: Metais de transição;Complexos;Quelatos.

INTRODUÇÃO

        Muitos complexos são reativos e trocam ligantes rapidamente os chamados complexos lábeis. Outros só os fazem muito lentamente, sendo conhecidos como inertes. Os complexos de metais de transição são geralmente lábeis. A labilidade destes são resultados dos efeitos cinéticos existentes. Um efeito importante é o efeito quelato, que diz respeito à maior estabilidade de complexos formados com ligantes que possuam dois ou mais sítios de coordenação disponíveis, quando comparada a dos formados com ligantes monodentados.1 O objetivo deste trabalho foi sintetizar complexos de metais pesados com ácido oxálico, caracterizá-los e relacionar a formação dos complexos com o papel do removedor de metais pesados da água.

SEÇÃO EXPERIMENTAL

        A partir de três soluções aquosas (10 ml) do ácido oxálico (0,02mol) verteram-se as soluções aquosas (10 ml) dos nitratos de níquel hexa-hidratado, de zinco hexa-hidratado e de chumbo. Os mesmos foram adicionados lentamente com agitação constante ao longo de um período de 30 min. Depois disso, a solução foi filtrada a vácuo. Os cristais foram recolhidos, deixados no dissecador com posterior caracterização por IR, PF e EDX. Os complexos foram obtidos com um rendimento razoável, sendo de 86,7% de oxalato de níquel, 87% oxalato de chumbo e 84,7% Oxalato de zinco.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

        O oxalato é um tipo comum de ligante polidentado.  Quando este se liga com os íons metálicos Ni2+, Pb2+ e Zn2+ forma-se uma estrutura cíclica denominado de quelato (figura 1). Os quelatos são mais estáveis, pois, a dissociação deste tipo de complexo implica a ruptura de duas ligações em vez de uma, consequentemente, quanto maior o número de anéis formados, mais estável será o complexo.1 

        Figura 1: Formação dos complexos com o agente quelante oxalato.

[pic 1]

        De acordo com a literatura, complexos de níquel e chumbo decompõem-se acima de 1000ºC, enquanto os de zinco podem se fundir em 420ºC, isso ocorre devido este elemento ter os dois últimos subníveis (d e s) completos e os elétrons d não participarem da ligação metálica, logo essa ligação é menos eficiente. Portanto, durante a caracterização por PF, analisou-se uma temperatura de 250ºC para todos os complexos formados, no entanto, não foi observada nenhuma passagem de sólido para líquido dos complexos. 2

        Os complexos de sintetizados não podem ser analisados no Uv-vis por possuírem um material bloqueador de radiação e insolúveis em água por serem considerados metais pesados.

Espectro 1: Espectrometria no IF para os complexos sintetisados.

[pic 2]

Espectro 2: Espectrometria no IF para o ácido oxálico

[pic 3]

         Pelo IR observa-se que os espectros dos complexos (espectro 1) possuem bandas de absorção diferentes do ligante (espectro 2), verificando que houve ligação metal-ligante. Nas regiões da banda próximo a 3,500cm-1 e próximo a 1500cm-1 dos compostos, observa-se uma banda intensa e larga muito característica de um estiramento O-H. Próximo à 1400 cm-1 observou-se um dobramento de O-H provindas de moléculas de água uma vez que esta foi utilizada como solvente. As bandas de menor intensidade próximas a 500 provavelmente são referentes à vibração das ligações do O2 -.