Química Inorgânica Experimental

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL II

PRÁTICA 4: Preparação do Cobaltinitrito de sódio (Na3[Co(NO2)6])

COMPONENTES: ANA CAROLINY CRUZ, GABRIEL FERREIRA E MARIANA CAVALCANTI

INTRODUÇÃO

O cobalto (Co) é um elemento químico que pertence ao grupo 9 da tabela periódica, com configuração eletrônica [Ar] 3d7 4s2 . Podendo assumir os estados de oxidação –I, 0, I, II, III e IV. [1]  O íon Co3+ tem afinidade por doadores de N, tais como NH3, etilenodiamina, aminas, EDTA e o íon nitrito, NO2-. Assim, temos o complexo Na3[Co(NO2)6], cobaltonitrito de sódio, que é um complexo que possui 6 ligantes nitro, um ligante hexadentado; este complexo possui seus ligantes no vértice de um octaedro regular com o íon metálico, no caso o cobalto, no centro e é chamado de complexo octaédrico.  

O complexo tem coloração amarelada, que pode ser explicada segundo a Teoria do Campo Cristalino, na série espectroquímica o NO22- é um ligante de campo forte, como os ligantes de campo forte levam a grandes desdobramentos, os complexos que eles formam absorvem radiação de alta energia e baixo comprimento de onda que corresponde ao violeta, no final do espectro visível, espera-se então que esses complexos tenham cores próximas do laranja e do amarelo. [2][3] O cobaltonitrito de sódio é usado em análise qualitativa e quantitativa, para precipitar o íon K+ na forma de K3[Co(NO2)6]; e o íon NH4+  como (NH4)3[Co(NO2)6], ambos os precipitados são de coloração amarelada. [1]

PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS, RESULTADOS E DISCUSSÕES

1. Preparação do Na3[Co(NO2)6]

Cálculo do reagente limitante: 

Sendo as massas pesadas: 
Massa de NaNO2: 15,496 g
Massa de CoCl2.6H2O: 4,001 g

Temos a seguinte proporção:
7 NaNO2 : 1 Co(NO3)2

 
7 x (69,1 g.mol-1) ---------- 1 x (164,28 g.mol-1)
                           15,496  --------  Massa teórica de Co(NO3)2

Massa teórica de Co(NO3)2 = 5,2629 g

Como a massa utilizada de Co(NO3)2 foi de 4,001 g, concluímos que se trata do reagente limitante, sendo o NaNO2 o reagente em excesso.

Cálculo da massa teórica de Na3[Co(NO2)6]: produzida:

Ttemos a seguinte proporção:

1 mol Co(NO3)2 : 1 mol Na3[Co(NO2)6]

1 x 164,28 g.mol-1 ------ 403,93 g.mol-1

                                     4,001 g     ------  Massa teórica Na3[Co(NO2)6]

Massa teórica Na3[Co(NO2)6] = 9,8376 g

Cálculo do rendimento da reação:

Sendo a massa do produto obtida igual a 6,776 g, temos o rendimento:

9,8376 g --------- 100%

                       6,776 g ---------- Rendimento da reação

Rendimento da reação = 68,88%

 Para a preparação do cobaltonitrito de sódio (Na3[Co(NO2)6]), o Co passa de Co2+ para Co3+ , isso ocorre porque os íons Co (+II) são facilmente oxidados a complexos de Co (+III), sendo estes últimos muito estáveis. Isso acontece porque a energia de estabilização do campo cristalino do Co (+III), com uma configuração d6, é maior que a do Co (+II), que tem configuração d7.Quando uma corrente de ar foi passada pelo líquido, houve eliminação total dos óxidos de nitrogênio, pois o sólido obtido foi de cor alaranjada, não sendo necessário fazer a filtragem do mesmo. A presença desses óxidos no sólido se deve a afinidade que o Co3+ tem por doadores de N, tais como NH3, etilenodiamina, aminas e edta e o íon nitrito, NO2-.