RELATÓRIO EXPERIMENTAL - PREPARAÇÃO DO TRISACETILACETONATO DE ALUMÍNIO

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Universidade Federal de Santa Catarina

Centro de Ciências Físicas e Matemáticas

Departamento de Química

Área de Química Inorgânica

Laboratório 114

RELATÓRIO EXPERIMENTAL

PREPARAÇÃO DO TRISACETILACETONATO DE ALUMÍNIO (III)

1. Resumo

         Este presente trabalho consiste na prática laboratorial do procedimento da preparação do trisacetilacetonato de alumínio (III) e na explicação teórica para tal com as devidas referências e métodos utilizados.

       Calculamos o rendimento obtido e os possíveis motivos para tal rendimento, além de comprovar a pureza do composto sintetizado por meio da dissolução desse em clorofórmio.

             A prática sempre deve vir com a teoria e vice-versa, por isso buscamos mostrar também a química do alumínio para melhor compreendê-lo no trisacetilacetonato de alumínio (III).

2.Introdução

         Será apresentado neste relatório a síntese de trisacetilacetonato de alumínio (III), Al(acac)3, para que por meio desse possamos estudar a aplicação da teoria sobre os compostos de coordenação (espécies formadas por, pelo menos, um átomo metálico na forma iônica ligando-se a ouros íons e moléculas por ligações coordenadas), o comportamento do alumínio nos mesmos e a metodologia de preparação destes compostos.

         Na prática, o alumínio foi utilizado como reagente; este pode ser obtido da bauxita, minério que contém óxidos de ferro e de alumínio (COTTON, 1978)[1]. O alumínio é um elemento tóxico com configuração eletrônica 1s22s22p63s23p1 e não consegue realizar a ligação metálica com muita eficiência.

            O alumínio como cátion é pequeno e muito carregado, por conta disso classificado como íon metálico duro. Devido a relação carga/raio, geralmente liga-se fortemente na forma covalente e é um forte polarizador, agindo como um ácido de Lewis. Sofre hidrólise com facilidade, causando, em geral, uma alta solubilidade para os compostos que compõe. Alumínio apresenta número de coordenação 4 ou 6 (como no  Al(C5H7O2-)3), assumindo respectivamente geometria tetraédrica ou octaédrica, mas o número de coordenação 6 é muito mais comum.

             Como o tema envolve complexos de coordenação, importante relembrar que esses compostos formam-se geralmente em reações ácido-base de Lewis, com o íon metálico central agindo como ácido de Lewis e os ligantes nele ligados por ligação coordenada sendo bases de Lewis, sendo os contra íons presentes somente quando necessário para equilíbrio de cargas. No caso, o Al(C5H7O2) possui carga resultante igual a zero e não necessita de contra íon para o estabilizar, ainda mais pelo fato de o Al+3 estar envolvido pelos ligantes num anel, efeito chamado de quelato, e que proporciona maior estabilidade ao composto.

          A acetilacetona (C5H8O2) é um líquido inflamável e prejudicial para pele. É usada comumente em sínteses orgânicas e inorgânicas para formação de complexos organometálicos. A reação da acetilacetona com a amônia acontece da seguinte forma: quando a amônia reage com a acetilacetona o composto orgânico perde um de seus hidrogênios para a amônia formando o íon amônio (NH4+ )e o íon acetilacetonato (C3H7O2 -).

             A molécula de acetilacetona está sujeita a sofrer o equilíbrio ceto-enólico, onde há o deslocamento de um próton e de um elétron, no caso o próton desliga-se de um carbono da acetilacetona (mais provavelmente do C entre as carbonilas) e liga-se a um dos O, mudando o elétron da ligação da carbonila para o C que perdeu o próton e mudando a classe do composto de cetona para álcool, e o processo reverso também ocorre, configurando o equilíbrio. Esse efeito dá o nome especial de tautomeria para a isomeria entre o enol e a cetona. Quando no equilíbrio algum fator leva a perda desse próton móvel, forma-se o íon acetilacetonato.

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(molécula de acetilacetona)

     A reação entre o acetilacetonato e o alumínio resulta na formação do complexo trisacetilacetonato de alumínio (III), onde o acac (acetilacetonato) liga-se ao metal por meio de duas ligações ( o acac é bidentado), onde o número de coordenação do alumínio é seis (pois possui orbital d disponível).

         Analisaremos a importância do controle de pH no sistema de síntese bem como as interações favorecidas duro duro entre o centro metálico do composto e o ligante bidentado. E por conseguinte, após a síntese o rendimento real comparado com o teórico e a discussão dos motivos de obtermos tal resultado.

         Dessa forma, faz-se essencial a prática de experimentos tais quais estes que colocam o aluno e contato com procedimentos comuns na área da química inorgânica, proporcionando o método e o devido manuseio em laboratório, desenvolvendo habilidades e raciocínio lógico uteis pra o restante do curso e vida profissional.

3.Parte Experimental:

         A metodologia utilizada foi BOITA, A. C. E JONES, E. M., Inorganic Syntheses (1939).[2]

3.1.Vidrarias utilizadas:                                                         3.2. Reagentes:

1 Suporte universal;                                                                  Nitrato de alumínio nonahidratado

2 Ganchos metálicos;                                                                Água destilada

2 Béqueres de 100 mL;                                                             Acetilacetona

1 Proveta de 100 mL;                                                                Solução aquosa de amônia 2 mol/L

1 Pisseta;                                                                                    Gelo