SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DOS COMPOSTOS [Ni(NH3)6]Cl2 e [Ni(en)3]Cl2.2H2O

1. Introdução

1. - Complexos de Ni2+

 O íon Ni2+ possui 26 elétrons e configuração eletrônica 3d8, portanto possui dois elétrons desemparelhados. Sua valência de coordenação máxima é 6, sendo estes os complexos mais comuns, de estrutura octaédrica e paramagnéticos. Com valência 4, forma muitos compostos tetraédricos e quadrados planares, sempre diamagnéticos.[1] Cada elétron desemparelhado girando ao redor do núcleo gera um momento orbital, l, ocorre uma interação entre estes momentos individuais, o momento resultante possui magnitude expressa pela soma vetorial dos momentos individuais. 

Os complexos pentacoordenados, por sua vez, não são tão comuns. Como condição, o ligante deve ter disposição espacial e volume que permitam a coordenação ao elemento central. Ligantes polidentados são favorecidos. Tais compostos são de estrutura bipiramidal trigonal ou piramidal de base quadrada, podendo ser tanto diamagnéticos como paramagnéticos. [1]

1.2 - Síntese dos complexos de Ni2+

Em solução aquosa, o íon Ni2+ forma um complexo octaédrico verde, [Ni(OH2)6]2+.  Para formar outros complexos, ocorre uma substituição do ligante água por outro ligante – no caso do presente trabalho, o ligante amônia, formando o hexaaminoníquel, [Ni(NH3)6]2+, segundo a reação abaixo:

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

O cloreto de hexaaminoníquel (II), [Ni(NH3)6]Cl2, obtido através de uma reação entre cloreto de níquel hexahidratado e amônia concentrada, é de coloração violeta azulado, solúvel em água e solução aquosa de amônia e insolúvel em amônia concentrada, etanol e éter. Segue a reação:

NiCl2 .6H2O(s) + 6 NH3(aq) → [Ni(NH3)6]Cl2(s) + 6 H2O(l)

O composto etilenodiamina (NH2CH2CH2NH2) é um ligante bidentado, ou seja, faz duas ligações coordenadas em seus átomos de nitrogênio. Deste modo, é considerado um quelato, sendo seus compostos coordenados mais estáveis do que os com ligantes monodentados, pois a dissociação do complexo envolve a ruptura de duas ligações em vez de uma.

Para formar o composto [Ni(en)3]Cl.2H2O, cloreto de trisetilenodiaminoníquel (II), parte-se do [Ni(NH3)6]Cl2. A reação de obtenção:

 [Ni(NH3)6]Cl2 + 3 en + 2H2O → [Ni(en)3]Cl2.2H2O + 6 NH3 [F]

1.3 – Espectroscopia eletrônica

Quando se sintetiza um composto, seja de coordenação ou não, é imprescindível que seja realizada uma análise, de modo a caracterizá-lo de forma mais eficiente. Um método muito utilizado é a espectroscopia, de modo a observar a energia envolvida em um processo de distribuição eletrônica através da emissão ou absorção de radiação eletromagnética.

Há diversos tipos de espectroscopia, dentre elas pode-se destacar a espectroscopia UV-Vis (ultravioleta-visível). Na região ultravioleta-visível, interpreta-se a espectroscopia como a transição de um elétron de um orbital ligante para um antiligante, relacionando-se com a energia potencial de um estado eletrônico. [D]

Espectroscopia UV-Vis, também conhecida como espectrofotometria de absorção molecular UV-Vis, é uma das principais técnicas analíticas, usada para determinações qualitativas e quantitativas, por ter baixo custo e grande número de aplicações desenvolvidas. Pode ser usada, também, para determinar aspectos físico-químicos como, por exemplo, velocidade de reação. Em alguns casos, é necessário tratamento e separação adequadas da amostra, a fim de obter um resultado mais preciso, sem interferência de outras substâncias não desejadas.  

1. Objetivos:

Sintetizar e caracterizar o complexo [Ni(NH3)6]Cl2 .

Sintetizar e caracterizar compostos de coordenação de Ni com o ligante etilenodiamina.

1. Materiais e métodos:

3.1 - Materiais

Béquer de 50 e de 100 mL;

Proveta de 10, de 50 e de 100 mL;

Bastão de vidro;

Tubos de ensaio e suporte;

Conta-gotas;

Conjunto para filtração à vácuo (funil de Büchner; quitasato; papel de filtro; trompa d'água);

Recipiente grande (para banho de gelo);

Balança;

Espátula;

Vidro de relógio;

Estufa;

Frascos para guardar o produto obtido.

Reagentes e indicadores

NiCl2.6H2O concentrado;

NH3 (15 mol/L);

NH4Cl concentrado;

[Ni(NH3)6]Cl2 (preparado previamente);

Etilenodiamina (em) 98%;

álcool etílico e éter etílico;

solução alcoólica de dimetilglioxima;

solução 0,10 mol/L de AgNO3;

solução 3 mol/L de HNO3;

solução 1,0 mol/L de NaOH;

papel tornassol

3.2 – Métodos

3.2.1 - Preparo de solução amoniacal

Inicialmente foi dissolvido NH4Cl em 2,5mL de solução concentrada de NH4OH até saturar a solução, em seguida a solução foi transferida para uma proveta onde completou-se o volume, até 5mL de NH4OH concentrado. A solução foi deixada em repouso tampada com um vidro relógio.