Práctica 9SÍNTESIS DEL COMPLEJO [CO(NH3)4(CO3)]NO3

OBJETIVO

El estudiante obtiene en el laboratorio un complejo de coordinación mediante una reacción química sencilla.

FUNDAMENTO Los colores que se asocian con la química no sólo son hermosos, sino que son

informativos y proporcionan percepciones de la estructura y enlaces de la materia. Un

grupo importante de compuestos coloridos lo constituyen los de los metales de

transición. Algunas de estas sustancias se usan en pigmentos para pintura; otros

producen los colores del vidrio y las piedras preciosas.

¿Por qué tienen color estas sustancias, y por qué cambian estos colores cuando lo

hacen los iones o moléculas unidas al metal?

La química ayuda a responder estas preguntas. Los iones metálicos pueden funcionar

como ácidos de Lewis y formar enlaces covalentes con diversas moléculas y iones que

actúan como bases de Lewis. Hemos encontrado muchos ejemplos de compuestos.

CUESTIONARIO

1. ¿Qué son los ligandos?

Es un ión o molécula que se une a un átomo de metal central para formar un complejo de coordinación. El enlace entre el metal y el ligando generalmente involucra la donación de uno o más pares de electrones del ligando. La naturaleza del enlace metal-ligando oscila entre el enlace covalente y el enlace iónico. Los ligandos en un complejo dictan la reactividad del átomo central, incluyendo las tasas de sustitución del ligando, la reactividad de los ligandos a sí mismos, y redox. Los ligandos se clasifican de muchas maneras: su carga, su tamaño, la identidad del átomo de coordinación, y el número de electrones donados al metal.

2. ¿ Qué son los quelatos?

Los quelatos son un complejo de un ion de metal unidos a una molécula orgánica (ligando), es decir, son complejos formados por la unión de un metal y un compuesto que contiene dos o más ligandos potenciales. El proceso de formación del quelato se conoce como quelatación o quelación. El producto de tal reacción es un anillo heterocíclico. Un quelante es un ligando polidentado que se coordina a un ion central por dos o más átomos dativos. Los anillos de 5 a 6 miembros poseen más estabilidad, por lo que se diseñan quelantes polidentados, es decir, multiligantes, para lograr complejos de alta estabilidad. La formación de quelatos polidentados da por resultado un compuesto mucho más estable que cuando el metal se une solamente con un átomo ligante (monodentado). Esto se debe sobre todo a efectos entrópicos, ya que después de la primera coordinación las demás etapas suelen producirse liberando los ligandos coordinados anteriormente y aumentando así la entropía del sistema.

3. ¿Cuál es el nombre del [Co(NH3)4 CO3 ]NO3?

Complejo nitrato de carbonatotetraaminocobalto.

PROCEDIMIENTO1. En un vaso de pp de 150 mL, se disuelven 2 g de (NH4)2 CO3 en 6 mL de agua destilada y se le agrega 6 mL de NH 4OH(ac) concentrado y se coloca en una

parrilla de calentamiento con agitación. Se calienta

suavemente y agitando.

2. Se disuelven en otro vaso de 100 mL, 1.5 g de Co(NO3)2 ● 6 H 2O en 3 mL de agua y se adiciona a la solución que se

encuentra en la parrilla.

3. Cuando se hayan mezclado bien se adiciona gota a gota 1 mL

de H2 O 2 al 30 % y se sigue calentando hasta la ebullición.

4. Se agrega en pequeñas porciones 0.5 g de (NH4)2 CO3.

5. Se concentra la disolución sin dejar que llegue a la ebullición, hasta alcanzar un volumen de aproximadamente 9 - 10 mL.

6. S e filtra al vacío y en caliente, se enfría el filtrado en hielo hasta la aparición de los cristales rojos de [Co(NH3)4

CO3 ]NO3.

7. Se filtran los critales y se lavan con un poc o de agua fría

y después con etanol.

8. Se extiende el papel filtro, se dejan secar, se pesan y se

entrega el producto.

OBSERVACIONES

Al añadir el nitrato de cobalto (color vino) al hidróxido de amonio el color viró a púrpura.

Al agregar agua oxigenada a la mezcla anterior el color viró por un momento a verde y después regresó a su color inicial.

Al agregar nitrato de amonio a la solución que se estaba agitando y calentando el color púrpura permaneció, esta solución se evaporó rápidamente pasando de 20ml. a 10 ml.

En el papel filtró quedaron los cristales rojos de [Co(NH3)4(CO3)]NO3

ResultadosPeso de los cristales de [Co(NH3)4 CO3 ]NO3

Peso en balanza analítica

0.8g

EVIDENCIAS FOTOGRÁFICAS

Preparando la solución de carbonato de amonio con el hidróxido, vamos formando los ligandos del cobalto, mientras que con el cobalto hidratado, al añadirle el H2O2 logra oxidarlo y pasarlo a otro estado donde puede unirse con los ligandos. De esta forma, al calentarse se fomenta la reacción para que se forme la unión ligandos-quelatos y por tanto al enfriarse y lavarse podemos apreciar los cristales del complejo formado. Se dice que es una formación de complejo a través de reacciones simples, y también interviene la oxidación del Cobalto.

FUENTES DE INFORMACIÓN

http://www.quitoquimica.cl/noticias/2010/07/15/que-son-los-quelatos-o-complejos-usados-en-agricultura/

www.unf.edu/~michael.../inorganic_lab_exp_2.pdf

https://books.google.com.mx/books?isbn=8429170189