Relatório Preparação de Complexos de Cobalto (

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA-UFSC CENTRO TECNOLÓGICO, DE CIÊNCIAS EXATAS E EDUCAÇÃO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E EDUCAÇÃO

Bárbara de Oliveira Staloch Gisela Negherbon de Souza Keyla Mykaela Matzanke

PREPARAÇÃO DE COMPLEXOS DE COBALTO(III)

Blumenau, 2023

Bárbara de Oliveira Staloch Gisela Negherbon de Souza Keyla Mykaela Matzanke

PREPARAÇÃO DE COMPLEXOS DE COBALTO(III)

Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina CEE 5303- Química Inorgânica Experimental I, no Curso de Bacharel em Química (757), na Universidade Federal de Santa Catarina.

Prof. Dr. Alfredo Alberto Muxel

Blumenau, 2023

Os complexos de cobalto, nesse relatório, possuem como ligante comum a amônia (NH3) que garante maior estabilidade aos compostos.

Para a síntese destes complexos foram realizadas reações para trocar apenas um de seus ligantes: Cl, H2O, ONO ou NO2.

Cada complexo possui sua própria coloração, propriedades específicas e comprimentos de ondas específicos para a determinação da energia de absorção no espectrofotômetro UV-Vis.

Palavras-chave:        cobalto,        complexos,        ligantes,        química        de        coordenação, espectroscopia UV-Vis

1. INTRODUÇÃO        5

1. OBJETIVO GERAL        5

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS        5

1. DESENVOLVIMENTO        6

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        6
2. MATERIAIS, REAGENTES E EQUIPAMENTOS        8

1. MATERIAIS        8
2. REAGENTES        8

2.2.3 EQUIPAMENTOS        8

1. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS        9

2.3.1- Síntese de [Co(NH3)5Cl]Cl2 - Complexo de cor púrpura (λ = 530 nm)        9

2.3.2- Síntese de [Co(NH3)5(H2O)]Cl3 - Complexo de cor vermelha (λ = 495 nm)        9

2.3.3.- Síntese de [Co(NH3)5 (ONO)]Cl2 - Complexo de cor laranja-amarelada (λmáx= 485 nm)        10

2.3.4- Síntese de [Co(NH3)5(NO2)]Cl2 - Complexo de cor laranja (λmáx= 460 nm) 10 2.3.5- Espectroscopia Eletrônica        10

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES        11

1. CONCLUSÕES        22

REFERÊNCIAS        23

ANEXO A- Estudo teórico do mecanismo de isomerização do pentaaminonitritocoblto

(III) usando dinâmica molecular de car-parrinello e metadinâmica        24

1. INTRODUÇÃO

Os complexos de cobalto desempenham um papel muito importante na química de coordenação, visto que Alfred Werner usufruiu desses complexos para contribuir com as teorias de formação dos compostos de coordenação. Geralmente, os complexos de cobalto (III) possuem geometria octaédrica, o ligante NH3 aumenta a estabilidade destes complexos, considerando que além de ser um agente complexante é um grupo doador de elétrons.

Para a caracterização dos complexos é utilizado a metodologia da espectroscopia UV-Vis que analisa a absorção de energia dos complexos para determinar suas propriedades eletrônicas.

1. OBJETIVO GERAL

Sintetizar uma série de complexos, tendo como elemento central o Cobalto.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Sintetizar os complexos [Co(NH3)5Cl]Cl2, [Co(NH3)5(H2O)]Cl3, [Co(NH3)5(ONO)]Cl2 e [Co(NH3)5(NO2)]Cl2;

Calcular os rendimentos dos produtos obtidos;

Caracterizar o complexo [Co(NH3)5(NO2)]Cl2 por espectroscopia no UV-Vis;

1. DESENVOLVIMENTO

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Segundo a Teoria do Campo Cristalino (TCC), o centro metálico e os ligantes são considerados esferas carregadas, no qual ocorre uma interação eletrostática, sendo o metal com carga positiva e os ligantes com carga negativa (BONNITCHA, et al., 2006). O cobalto está intrinsecamente ligado ao desenvolvimento da química de coordenação, pois através de complexos de cobalto que Alfred Werner desenvolveu parte de sua teoria, que sucumbiu com as hipóteses de Jorgensen-Blomstrand (COTTON e WILKINSON, 1988).

Este metal possui número atômico 27 pertence à primeira série dos elementos de transição e está no grupo 9 da tabela periódica (KIM, et al., 2006). Apresenta o estado de oxidação inerte (3+) que se dá por causa da sua configuração eletrônica [Ar]3d⁶, spin baixo, com os elétrons nos orbitais t2g de menor energia que se encontram entre os eixos de ligação, sofrendo menor repulsão com os elétrons dos ligantes. Entretanto, o cobalto (2+) é lábil, visto que dispõe uma configuração [Ar]3d⁷ com os elétrons nos orbitais eg de alta energia, pois estão posicionados sobre os eixos de ligação (BONNITCHA, et al., 2006).