Relatório 4- Síntese e caracterização do complexo de Ni (II)

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O níquel (II) forma muitos complexos que geralmente são quadrado-planares ou octaédricos, também são conhecidos alguns complexos com estruturas tetraédricas, bipirâmides trigonais e pirâmides de base quadrada4.

- OBJETIVOS

- Objetivos Gerais

- Estudar métodos de preparação de compostos inorgânicos e sua caracterização através de reações químicas específicas.

- Objetivos específicos

- Sintetizar o Cloreto de hexaaminoníquel (II) – [Ni(NH3)6]Cl2;

- MATERIAIS E MÉTODOS

- Materiais

- Béquer de 50 e 100 mL;

- Proveta de 10, 50 e 100 mL;

- Bastão de vidro;

- Tubos de ensaio;

- Suporte para tubos de ensaio;

- Conjunto para filtração à vácuo;

- Cápsula de porcelana grande (para banho de gelo);

- Espátulas;

- Vidro de relógio;

- Gelo;

- Frasco para guardar o produto obtido;

- Conta-gotas;

- Balança;

- Reagentes

- Cloreto de níquel hexahidratado NiCl2.6H2O p.a.;

- Amônia NH3 conc.;

- Cloreto de amônio NH4Cl p.a.;

- Álcool etílico (C2H6O);

- Dimetilglioxima (C4H8N2O2) 1% m/v;

- Nitrato de prataAgNO3 0,10 mol/L;

- Ácido nítrico HNO3 3 mol/L;

- Hidróxido de sódio NaOH 1,0 mol/L;

- Papel tornassol vermelho e azul;

- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Obtenção

Inicialmente foi preparada uma solução amoniacal de NH4Cl, onde foram utilizados 2,5 mL de NH4OH conc.. Numa béquer e foram dissolvidos NH4Cl na solução até saturá-la. Em seguida, a solução foi transferida para uma proveta e completados 5 mL com NH4OH conc.. A solução foi deixada em repouso e vedada até o uso devido.

Para sintetizar o complexo foram utilizados 2,5 de Cloreto de níquel hexahidratado NiCl2.6H2O e junto do mesmo foram adicionadas gotas de água destilada com agitação, em quantidade mínima, até o sal se dissolver. Após o sal ser totalmente dissolvido foram adicionados gradualmente 12,5 mL de solução concentrada de amônia. A coloração da solução mudou para azul.

A solução foi resfriada em água corrente e adicionados 5 mL de solução amoniacal de NH4Cl que foi preparada no inicio da pratica. A solução ficou em repouso por 15 minutos em banho de gelo, neste ponto a temperatura baixa provavelmente tenha ajudado na formação dos cristais e induziu uma maior quantidade de formação dos mesmos.

Os cristais foram separados por filtração à vácuo e lavados usando 5 mL de NH4OH conc., seguidas de pequenas porções de álcool e finalmente éter.

Os cristais foram secos e pesados (0,507g) para obter o rendimento prático da síntese.

Caracterização

Inicialmente foi preparada uma solução aquosa do complexo para caracterizar os componentes do produto obtido e também realizadas reações para tal.

Níquel (aq):

Foram aquecidas 10 gotas da solução estoque do composto, resfriada e verificado se o meio esta básico com o papel tornassol vermelho que passou a possuir a coloração azulada depois do vapor da solução entrar em contato. Depois foram adicionados 3 gotas de solução alcoólica de dimetilglioxima, onde a coloração mudou entre rosa e vermelho.

Duas gotas foram adicionadas da solução 3 mol/L de HNO3 à solução anterior até a coloração do precipitado rosa sumir. Em seguida, foi adicionada a solução de NH4OH conc. três gotas e a solução voltou a adquirir a coloração anterior (rosa).

Cl- (aq):

Cinco gotas da solução estoque do composto foi colocadas em um tubo de ensaio e adicionados três gotas de solução de AgNO3 0,10 mol/L, onde ocorreu a formação de precipitado branco. A solução foi centrifugada e o sobrenadante desprezado. Ao resíduo foram adicionadas dez gotas de amônia concentrada e a solução ficou incolor. A solução foi acidulada com HNO3 3 mol/L e sua acidez verificada com papel tornassol azul, onde voltou a formar precipitado.

NH3:

Cinco gotas da solução estoque foram adicionadas em um tubo de ensaio e aquecido em banho-maria. A boca do tubo de ensaio foi aproximado do papel tornassol vermelho que estava umedecido previamente com água destilada e a sua coloração mudou para azul.

- RESULTADO E DISCUSSÃO

Durante a prática foi possível observar as mudanças de cores dos complexos formados e ao decorrer da mesma essas mudanças foram associadas à troca dos ligantes de coordenação e transferência de carga relacionada ao metal, no caso o níquel (II). Essa observação pode ser embasada na serie espectroquímica.

Inicialmente, a prática teve como foco a síntese do Cloreto de hexaminoníquel (II), que foi obtido através da reação entre cloreto de níquel hexa-hidratado, cloreto de amônio e hidróxido de amônio e após a reação a mistura obteve uma coloração azulada onde antes o sal era esverdeado. Esta mudança de coloração é decorrente da perda da água, onde ligada com o níquel emprega a coloração esverdeada. A coloração azul esta relacionada a amônia que substituiu a água como ligante no metal. A amônia é uma base de Lewis mais forte do que a água, ela tem a capacidade de retirar as moléculas de água do complexo e coordenar com o níquel, ao final o níquel tem seis moléculas de amônia como ligantes4.

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

A solução foi resfriada, e em seguida, foi adicionada solução amoniacal