A Síntese dos Complexos [Ni(NH3)3]Cl2 e [Ni(en)3]Cl2

Ana Beatriz Souza de Oliveira - 2022000065

Julia Amorim Ribeiro - 2022000566

Relatório 2 - Síntese dos complexos [Ni(NH3)6]Cl2 e Ni(en)3]Cl2 

1 - INTRODUÇÃO

O níquel, cujo número atômico é 28, é considerado tanto um metal de transição quanto um oligoelemento (BIOLIDER, 2021). Algumas de suas características podem ser analisadas na Figura 1:[pic 1]

Figura 1 - Características Ni (BIOLIDER, 2021)

É possível observar que, na distribuição eletrônica do níquel, o subnível d é utilizado. Um aspecto importante sobre o níquel é sua capacidade de apresentar estados de oxidação distintos, sendo o Ni+2 o mais frequente (CETESB, 2021). Este metal possui uma aparência branca prateada e é utilizado em inúmeras ligas para resistir ao calor e à corrosão (USP, 2023). Atualmente, os compostos de coordenação envolvendo níquel têm sido amplamente estudados. Esse fato se deve ao fato de que, quando o níquel está no estado de oxidação +2, é possível que a camada d incompleta forme complexos com números de coordenação de quatro, cinco e seis (NUNES et al, 2017).

O níquel é encontrado em diversos locais da biosfera terrestre. A tabela abaixo apresenta esses locais e a porcentagem de níquel encontrado em cada um deles:

Tabela 1 - Informações sobre o níquel

Local	Quantidade encontrada
Solo agrícola	(3-1000) mg kg-1
Água doce	(2-10) µg L-1
Água do mar	(0,2-0,7) µg L-1
Atmosfera remota	(1-3) ng m-3

Tabela 1: locais e a porcentagem de níquel encontrado em cada um deles

A tabela mostra que diferentes locais possuem quantidades distintas de níquel sendo que em oceanos a quantidade é menor se comparada com rios e lagos.

2 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

2.1 - Obtenção do sólido [Ni(NH3)]6Cl2  

No início do processo , você pode observar o NiCl2  se dissolvendo na água, formando uma solução verde. Vale ressaltar que com a adição de NH4OH, a cor da solução mudou imediatamente de verde para azul . Isso revelou que as moléculas de água como ligantes foram substituídas por moléculas de amônia, resultando em uma mudança de cor , formando o complexo [Ni(NH3)]6Cl2  . Além disso, este complexo pode ser considerado paramagnético, uma vez que dois elétrons desemparelhados do íon d8 produzem um forte campo de ligação, devido à presença de NH3 em sua molécula, que produz uma maior expansão do campo cristalino , o que comprova a cor que vemos pela seguinte equação:

[Ni(OH2)6] 2+ (aq) + 6NH3(aq) [Ni(NH3)6] 2+ (aq) + 6H2O(l).

Após a adição de 5,0538g de NH4Cl pode-se observar que a solução saiu do azul e obteve a formação de um precipitado roxo. Essa alteração ocorre devido à influência dos íons comuns com base na solubilidade do produto (Kps), segundo a qual , para reduzir a solubilidade, adiciona-se sal a um dos íons.. A lavagem é feita com o etanol por ele ter uma polaridade suficiente para remover todo e qualquer vestígio de H20 presente, tendo em vista que o complexo formado é insolúvel em etanol, já o éter tem a capacidade de interagir com o álcool e o leva com ele na filtragem, sendo o mesmo, incapaz de se solubilizar com o complexo de Níquel. O peso final encontrado do precipitado foi de 1,6275g.

• Cálculo de rendimento:

peso inicial de [Ni(OH2)6] 2+  = 2,4017g

2,4017 — 100%

1,6275 — x

x = 67,7645% de rendimento

2.2 - Obtenção do sólido [Ni(en)3 ]Cl2

Ao se misturar [Ni(NH3)6 ]Cl2 com o etilenodiamina a seguinte reação ocorre:

[Ni(NH3)6]+2(aq) + 3 en (aq)  → [Ni(en)3]+2(aq)  + 6NH3(aq) 

Com essa reação é possível observar que a amônia forma ligantes monodentados, nesse caso 6, que no produto foram substituídos por 3 ligantes bidentados da  etilenodiamina. Por conta do efeito quelato e do fato do complexo [Ni(en)3]+2 ser ter uma estabilidade 103 vezes maior que [Ni(NH3)6]+2, a etilenodiamina acaba deslocando a amônia. Esse efeito acontece, pois a entropia tende a aumentar mais com a etilenodiamina coordenada se comparada com a amônia. O sólido que é encontrado no experimento ocorre conforme a seguinte reação:

[Ni(NH3)6]Cl2(aq) 3en(aq)  + 2H2O(l) → [Ni(en)3]Cl2.2H2O(s)  + 6 NH3 (aq) 

Após a solução ter sido submetida ao processo de resfriamento no banho de gelo, a formação dos cristais se torna visível. Isso se deve à presença da etilenodiamina, que promove um aumento na entropia do sistema. Além disso, a labilidade da substância também influencia na formação dos cristais. As mudanças de cor observadas durante o experimento ocorreram devido às diferentes propriedades dos complexos de metais de transição. Esses complexos apresentam distintas bandas na região visível do espectro eletromagnético, o que depende da natureza do íon metálico envolvido e do átomo doador (UFMG, 2003).