Compreender o mecanismo e as reações envolvidas em cada uma das sínteses.

OBJETIVOS

∙ Sintetizar e caracterizar (utilizando a espectrometria na região do Infravermelho, UV-Vis e/ou Raman) as aminas de cobalto [Co(NH3)5Cl]Cl2, [Co(NH3)6]Cl3 (obtidas a partir de CoCl2.6H2O), [Co(NH3)5H2O]Cl3  e [Co(NH3)5ONO]Cl2  (obtidas a partir do [Co(NH3)5Cl]Cl2 sintetizado) para fins de comparação no comportamento dos espectros, com a troca dos ligantes, baseando-se na Teoria do Campo Ligante;

∙ Compreender o mecanismo e as reações envolvidas em cada uma das sínteses.

METODOLOGIA

Materiais e reagentes

Os reagentes utilizados para a realização das sínteses estão listados na Tabela 1.

Tabela 1. Reagentes utilizados na prática de aminas de cobalto

Reagente	Fabricante	Pureza
Cloreto de amônio	LabsynthLtda	Mín. 99,5%
Solução de amônia 20%	Fisher Scientific	20-23%
CoCl2.6H2O	Vetec Química Fina Ltda	98-100%
Peróxido de Hidrogênio p.a.	Vetec Química Fina Ltda	30%
Ácido clorídrico p.a.	Vetec Química Fina Ltda	Mín. 37%
Carvão ativado	Jand Química	-
Hidróxido de Amônio	Synth	27%
Nitrito de sódio	Synth	97%
Álcool etílico	QUEMIS	Min. 95%
Hidróxido de amônia p.a.	SYNTH	27%

Equipamentos utilizados para caracterização:

Espectrômetro de infravermelho FTIR

Marca BOMEM, modelo MB-102.

Fonte: Globar e software Win- BOMEM Easy

Espectrofotômetro Jasco V-630

Software: espectramanager

Fonte: tungstênio e deutério

Velocidade: 400 nm/min

Detector: fotomultiplicadora

Temperatura: 20ºC, aproximadamente

Espectrofotômetro Dimension P2 – Raman. Lambda Solutions – LSI –Raman Soft.

Fonte: feixe de laser.

Potência: 0 mW a 361 mW.

Temperatura do detector CCD de -13 ºC (nas condições de análise)

Comprimento de onda de incidência, 785 nm.

Procedimento experimental

1. Síntese do complexo [Co(NH3)5Cl]Cl2

Primeiramente, adicionou-se 5,0065g de cloreto de amônio e 30mL de amônia concentrada em um Erlenmeyer de 125mL. Agitou-se a solução com o auxílio de um agitador magnético, e , em seguida, adicionou-se 10,0180g de CoCl2.6H2O vagarosamente, deixando a solução com uma coloração roxa.  Adicionou-se então, gota a gota, 8mL de peróxido de hidrogênio 30%.

        

 Após a efervescência cessar, adicionou-se  vagarosamente 30 mL de ácido clorídrico concentrado. Emergiu-se o Erlenmeyer em banho maria á 60ºC, mantendo-o em agitação lenta por 15 minutos. Retirou-se o Erlenmeyer do banho e adicionou-se 25mL de água destilada. A solução foi deixada em repouso até que atingisse a temperatura ambiente e, em seguida, foi filtrada utilizando fúnil de placa porosoa, lavando com três porções de 8mL de água destilada gelada e duas porções de 8mL de etanol gelado. Por fim, secou-se o sólido em dessecador a vácuo. A síntese foi feita duas vezes, pois o experimento da primeira vez contou com um rendimento abaixo do esperado, e não seria possível que fossem sintetizadas os outros complexos.

2. Síntese do complexo [Co(NH3)6]Cl3

Pesou-se 2,5211g de CoCl2.6H2O e 1,1954g de cloreto de amônio, dissolvendo-os em 15mL de água destilada em um Erlenmeyer de 125mL. Adicionou-se 0,5047g de carvão ativado e 22mL de amônia concentrada. Resfriou-se a solução até 0ºC e foram adicionados 2mL de H2O2 30%, gota a gota. A temperatura da solução não poderia ultrapassar 10ºC. 

Após adicionado todo o peróxido, aqueceu-se a solução 60ºC e foi mantida nesta temperatura por 30 minutos. Resfriou-se a solução a 0ºC e coletou-se o precipitado (juntamente com o carvão) em um funil de placa porosa. Para a separação do carvão do sólido de interesse, dissolveu-se todo o sólido em 20mL de água destilada, onde foi adicionado 1mL de ácido clorídrico concentrado. Aqueceu-se a 70ºC, sob agitação, e em seguida a solução foi filtrada a quente. A solução foi resfriada em banho de gelo e em seguida adicionou-se 1mL de ácido clorídrico concentrado gelado. Por fim, coletou-se o sólido laranja em filtro de placa porosa, lavando com etanol gelado e secando-o sob vácuo.

3. Síntese do complexo [Co(NH3)5H2O]Cl3

Foram pesados 2,5007g do complexo [Co(NH3)5Cl]Cl2 e dissolveu-se em 35mL de solução de amônia 5% em um Erlenmeyer de 125mL. Aqueceu-se, sob agitação, até que todo o sólido fosse dissolvido. A solução foi resfriada até 10ºC e colocada sob agitação novamente. Adicionou-se ácido clorídrico concentrado, gota a gota, até que se obteve um precipitado vermelho e não houve mais a formação de 'névoa' branca no frasco.  Resfriou-se a solução a menos de 10ºC e em seguida, foi filtrada utilizando funil de placa porosa, lavando com duas porções de etanol gelado. Por fim, secou-se o sólido em dessecador a vácuo.