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1. Objetivo

Ilustrar a preparação de complexos através de reações de substituição e verificar

experimentalmente algumas de suas propriedades.

Mostrar diferenças entre isômeros de ligação, tipo nitro e nitrito.

2. Introdução

O termo complexo significa um átomo metálico ou íon central rodeado por um

conjunto de ligantes. Um ligante é um íon ou molécula que pode ter existência

independente.

Um complexo é a combinação de um ácido de Lewis (o átomo metálico central)

com várias bases de Lewis (os ligantes). O átomo da base de Lewis que forma a ligação

com o átomo central é chamado de átomo doador, porque ele que doa os elétrons usados

para formar a ligação. O átomo ou íon metálico, o ácido de Lewis do complexo, é o

átomo receptor.

Isómeros têm a mesma fórmula molecular, mas arranjos diferentes dos átomos.

Para os complexos metálicos, destacam-se os isómeros de coordenação, os quais há

diferenças na esfera de coordenação; isómeros de ligação, os quais a ligação entre o

ligante e o metal envole átomos diferentes; isómeros geométricos, os quais mudam a

posição dos ligantes; isómeros ópticos é quando existe estruturas assimétricas em que

uma é imagem no espelho da outra.

3. Materiais e Reagentes

1- Béquer de 250 mL

2- Proveta de 25 mL

3- Funil de placa porosa

4- Béquer de 100 mL

5- Ácido clorídrico (HCl): concentrado e 0,1 mol/L

6- Hidróxido de amônio (NaOH): concentrado

7- Nitrato de tetraamincarbonatocobalto (III): sólido

8- Álcool etílico: p.a.

9- Nitrito de sódio (NaNO2): sólido

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4. Procedimento Experimental

4.1. Preparação do Cloreto de Pentaaminclorocobalto (III)

Em um béquer de 250 mL, dissolva 2,5g de [Co(NH3)4CO3]NO3 em 25 mL de

água destilada e adicione 4 mL de HCl concentrado sob agitação (operação em capela

para evitar os efeitos nocivos dos vapores de HCl). Observe o desprendimento de CO2.

Cessada a efervescência, neutralize a solução com hidróxido de amônio

concentrado (operação em capela) e verifique o pH com papel indicador universal.

Aqueça a solução por 20 minutos sem deixar entrar em ebulição. Resfrie a

solução ligeiramente e adicione 40 mL de ácido clorídrico concentrado (Cuidado: o HCl

é volátil e tóxico; operação em capela).

Reaqueça a solução por 25 minutos e observe a mudança de cor. Resfrie a

solução à temperatura ambiente. Separe os cristais vermelhos por filtração utilizando

funil de placa porosa. Lave primeiro com alguns mL de água destilada gelada e depois

com cerca de 10 mL de álcool etílico. Complete a secagem sob sucção.

4.2. Preparação do Cloreto de Pentaaminnitrocobalto (III)

Em um béquer de 100 mL, prepare uma solução contendo 10 mL de água

destilada e 2 mL de hidróxido de amônio concentrado (atenção: operação em capela) e

sature com 2g do complexo [Co(NH3)5Cl]Cl2 (obtido na parte 4.1). Aqueça ligeiramente

(60ºC) e filtre a solução a quente utilizando funil de placa porosa.

Neutralize a solução com HCl concentrado (operação em capela), verifique o pH

com papel indicador universal e acrescente 3g de nitrito de sódio. Aqueça ligeiramente

(60ºC) a solução até que todo o precipitado avermelhado, formado inicialmente, se

dissolva.

Adicione muito lentamente no inicio e depois mais rapidamente cerca de 35 mL

de HCl concentrado (operação em capela). Resfrie a solução em banho de gelo.

Colete por filtração, em funil de placa porosa, os cristais acastanhados formados,

lave com álcool etílico e seque ao ar.

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4.3. Preparação do Cloro de Pentaamin(nitrito)cobalto (III)

Em um béquer de 100 mL, prepare uma solução de 20 mL de água destilada e 5

mL de hidróxido de amônio concentrado (atenção: operação em capela) e sature com 1g

do complexo [Co(NH3)Cl]Cl2 (obtido na parte 4.1). Aqueça ligeiramente (60ºC) e filtre

a solução quente utilizando funil de placa porosa. Resfrie a solução e neutralize com

HCl 1,0 mol/L (verifique o pH com papel indicador universal).

Adicione 1,5g de nitrito de sódio e 1,5 mL de HCl concentrado (cuidado: em

virtude dos gases liberados neste experimento e na volatilidade do ácido clorídrico

concentrado toda a operação deve ser efetuada em capela). Agite apenas o suficiente

para completar a mistura e deixe a solução em repouso. O produto precipita lentamente

como um sólido rosado.

Recolha o produto por filtração, sob sucção. Utilizando funil de placa porosa.

Lave com alguns mL de água destilada e depois com álcool etílico. Complete a secagem

sob sucção e guarde ao abrigo de luz.

5. Resultados

5.1. Preparação do Cloreto de Pentaaminclorocobalto (III)

Em um béquer dissolveu-se 2,5 g de nitrato de tetraamincarbonatocobalto (III)

em 25 mL de água destilada. Em seguida foi adicionado 4 mL de ácido clorídrico

concentrado, lentamente e sob agitação. A reação faz com que liberasse dióxido de

carbono.

Quando cessou a efervescência, neutralizou a solução com hidróxido de amônio

concentrado. O pH ficou em torno de 7.

Aqueceu-se a solução por 20 minutos, mas não deixou entrar em ebulição.

Resfriou-a ligeiramente e adicionou mais 40 mL de ácido clorídrico concentrado.

Notou-se que a solução passou de transparente para azul escuro.

Reaqueceu-se a solução por mais 25 minutos. Notou-se que a solução ficava

cada vez mais escura. Resfriou-se a solução a temperatura ambiente. Filtrou-se a

solução a vácuo. Notou-se num funil alguns cristais roxos. Lavaram-se esses cristais

com alguns mL de água destilada gelada e depois com 10 mL de álcool etílico. Em

seguida terminou a filtração, deixando os cristais secos no funil.

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[Co(NH3)5CO3]NO3 + 4 HCl + NaOH → [Co(NH3)5Cl](NO3)2} + CO2↑

5.2. Preparação do Cloreto de Pentaaminnitrocobalto (III)

Em um béquer preparou uma solução contendo 10 mL de água destilada e 2 mL

de hidróxido de amônio concentrado. Saturou-se a solução com 2,0 g do complexo

cloreto de pentaaminnitrocobalto (III), obtido na parte 5.1. Aqueceu-se ligeiramente até

60ºC e filtrou a solução quente, utilizando um funil de placa porosa.

Neutralizou-se a solução com ácido clorídrico concentrado, verificou-se o pH

que deu em torno de 7. Acrescentou-se 3 g de nitrato de sódio. Aqueceu-se ligeiramente

a solução até que todo o precipitado se dissolveu.

Adicionou-se lentamente 35 mL de ácido clorídrico concentrado. Resfriou-se a

solução em banho de gelo.

Em seguida filtrou-se a solução à vácuo. Notou-se no funil cristais de cor

castanhos. Lavou com alguns mL de álcool etílico e deixou secar ao ar.

5.3. Preparação do Cloro de Pentaamin(nitrito)cobalto (III)

Em béquer preparou-se uma solução de 20 mL de água destilada com 5 mL de

hidróxido de amônio concentrado. Saturou-se a solução com 1g do complexo cloreto de

pentaaminnitrocobalto (III), obtido na parte 5.1. Aqueceu-se ligeiramente a solução e a

filtro quente utilizando um funil de placa porosa. Resfriou-se a solução e neutralizou

com ácido clorídrico 1,0 mol/L. Mediu-se o pH e notou-se que estava em torno de 7.

Adicionou-se 1,5g de nitrato de sódio e 1,5 mL de ácido clorídrico concentrado.

Agitou-se um pouco a solução e a deixou em repouso. O produto precipitou-se

lentamente. Era um sólido de cor rosa.

Filtrou-se a solução à vácuo utilizando um funil de placa porosa. Lavou-se com

alguns mL de água destilada e depois com alguns mL de álcool etílico. Finalizou-se a

filtração e guardou o produto.

6. Conclusão

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De acordo com a pratica realizada, notou-se que pode-se prepara um complexo a

partir de outro complexo. A início, é necessário trocar os ligantes da rede cristalina do

complexo.

7. Referências

MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.. Química: um curso universitário. São Paulo:

Edgard Blücher, 1995.

MORITA, Tókio; ASSUMPÇÃO, Rosely Maria Viegas. Manual de soluções,

reagentes e solventes. 2ªed. São Paulo: Blucher, 2007.

TITO E CANTO. Química: na abordagem do cotidiano. 1ªed. Vol. Único. São Paulo:

Moderna, 1996.

VOGEL, Arthur Israel. Química Analítica Qualitativa. 5ª ed. São Paulo: Mestre Jou,

1981.

USBERCO, João, e SALVADOR, Edgard. Química. Vol. único. 5ª ed. São Paulo:

Saraiva, 2002.

8. Problemas

1º) A que se deve o desprendimento de CO2 no experimento 4.1?

2º) A que se deve a mudança de coloração observado no experimento 4.1?

3º) Qual a necessidade de resfriar a solução em banho de gelo no experimento 4.2?

4º) Qual a função do nitrito de sódio no experimento 4.3?

5º) Quais os gases liberados no experimento 4.3?