SÍNTESE DO CLORETO DE HEXAAMINONÍQUEL (II) E ANÁLISE ESPECTROFOTOMÉTRICA DE COMPLEXOS DE NÍQUEL.

Ministério da Educação

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

Câmpus Medianeira

QUÍMICA INORGÂNICA 2 – LQ33

PROFESSOR: ALESANDRO BAIL

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA

ACADÊMICOS: LEANDRO

TÍTULO: SÍNTESE DO CLORETO DE HEXAAMINONÍQUEL (II) E ANÁLISE ESPECTROFOTOMÉTRICA DE COMPLEXOS DE NÍQUEL.

1 OBJETIVO

Preparação de cloreto de hexaaminoníquel (II) e preparação de soluções deste composto.

Preparação de soluções também dos cloretos de hexaaquaníquel (II), tetraaquaetilenodiaminoníquel (II), diaquabis(etilenodiamino)níquel (II) e tris(etilenodiamino)níquel (II).

Obtenção dos valores aproximados de ∆o dos complexos através de espectroscopia eletrônica e compará-los.

2 PROCEDIMENTO

A prática foi divida em duas partes. Primeiramente, foi realizada a síntese de [Ni(NH3)6]Cl2 e a posteriormente, foi realizada a obtenção de [Ni(H2O)4en]2+, [Ni(H2O)2en2]2+ e [Nien3]2+.

2.1 SÍNTESE DO CLORETO DE HEXAAMINONÍQUEL (II)

Em um erlenmeyer de 250 mL, foram pesados e dissolvidos 2,5428 g de NiCl2.H2O em 5 mL de água destilada.

Na capela foram acrescentados 60 mL de solução concentrada de NH3, após, adicionou-se 5,0702 g da solução de cloreto de amônio NH4Cl e a mistura foi agitada vigorosamente com o auxílio de agitadores magnéticos por 5 minutos.

A mistura com o precipitado foi filtrada em funil de vidro com placa de porcelana sinterizada sob pressão reduzida.

O sólido foi lavado com 15 mL de álcool etílico, e em seguida com 15 mL de éter etílico e foi deixado secar.

Preparou-se uma solução de [Ni(NH3)6]Cl2, dissolvendo-se 0,5860 g da substância em 10 mL de solução concentrada de NH3. A solução foi transferida para um balão volumétrico de 50 mL e foi completada com água destilada até o menisco do balão. Esta etapa foi preparada por apenas um grupo do laboratório e esta solução foi utilizada para a obtenção de espectro eletrônico, sendo denominada como solução (5).

Preparou-se uma solução concentrada de amônia, colocando em um balão volumétrico de 50 mL, 1 mL de solução concentrada de NH3 e completou-se até o menisco do balão com água destilada. Esta etapa também foi preparada por apenas um grupo de laboratório e esta solução foi utilizada como “branco” da solução 1.

2.2 OBTENÇÃO DE [Ni(H2O)4en]2+, [Ni(H2O)2en2]2+, [Nien3]2+ E OS ESPECTROS ELETRÔNICOS DAS SOLUÇÕES

Preparou-se em um balão volumétrico, 50 mL de uma solução aquosa contendo 3,5825 g de NiCl2.6H2O.

Em um segundo balão volumétrico de 50 mL, preparou-se uma solução de 1 mL de etilenodiamina e completou-se até o menisco do balão com água destilada.

Em quatro béqueres de 50 mL, foram adicionadas 25, 20, 15 e 10 mL de água destilada respectivamente e estes foram rotulados de 1 à 4 na mesma ordem.

Adicionou-se a cada um dos béqueres 5 mL da solução de NiCl2.6H2O.

Adicionou-se aos béqueres 2, 3 e 4, respectivamente, 5, 10 e 15 mL da solução de etilenodiamina.

Com o auxílio do professor, foram obtidos os espectros eletrônicos no espectrofotômetro das soluções (1), (2), (3), (4) e (5) obtida no item 2.1.

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 SÍNTESE DO CLORETO DE HEXAAMINONÍQUEL (II)

O níquel é um metal dúctil, branco e frequentemente utilizado em placas de aço, para fornecer resistência à corrosão. Em solução aquosa, seu estado de oxidação é 2+ sua estrutura é octaédrica d8 dividida em campo forte e campo fraco, sendo pouco comuns as reações de Ni2+ para Ni3+.

A formação de complexos a partir de [Ni(H2O)6]2+ ocorre através de reações de substituição das moléculas de água por outros ligantes que podem ser moléculas neutras como NH3, etilenodiamina entre outros, ou, ânions como Cl-, OH- entre outros.

O cloreto de níquel (II) hexahidratado [NiCl2.6H2O], possui coloração verde, e ao adicionarmos 60 mL de solução de amônia concentrada, o arranjo d8 do campo octaédrico torna-se fraco, devido ao complexo adquirir a configuração paramagnética com dois elétrons desemparelhados, tornando a solução azul marinho.

Figura 1 - Arranjo d8 em campos octaédricos: a) campo fraco e b) campo forte.

Fonte: Química Inorgânica não tão concisa, Lee, J. D. (1931) pág. 409.

O cloreto de hexaaminoníquel (II) é solúvel em solução de amônia aquosa e insolúvel a amônia concentrada. A adição de 5,0702 g de cloreto de amônio à solução com a agitação magnética, teve por objetivo deslocar o equilíbrio das forças, para assim, facilitar a entrada da amônia no complexo, ou seja, há uma maior disponibilização de NH3 no meio, podendo ser observado pela equação:

NH4Cl NH4++ Cl-

A formação do cloreto de hexaaminoníquel (II) se dá através da reação de substituição do ligante aqua pelo ligante amino, tornando o complexo mais estável e de coloração azul violeta. A reação pode ser escrita como:

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

A estrutura do íon complexo cloreto de hexaaminoníquel (II) está representada abaixo:

Este complexo decompõe-se pelo aquecimento liberando NH3(g), transformando-se em um sólido de cor verde. O mesmo acontece com sua solução aquosa, que muda de azul-violeta para verde com o aquecimento.

O complexo sintetizado foi lavado com álcool etílico e éter etílico para a remoção de impurezas solúveis, visto que ambas as soluções são polares e não solubilizam o composto sintetizado. Outro objetivo é em relação à volatilidade das soluções adicionadas