“AÑO DEL DIALOGO Y RECONCILIACION NACIONAL” UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALES ESCUELA PROFESIONAL DE QUIMICA
SINTESIS DEL COMPLEJO CIS -BIS (GLICINATO) COBRE II CURSO: QUIMICA INORGANICA II DOCENTE: DRA MARIA ELENA TALAVERA INTEGRANTES:
FELIX LOPEZ, DALIA VALIA QUISPE CONDORI, PAHOLO RENATO AREQUI AREQUIPA PA 2018
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SINTESIS DEL ISÓMEROS CIS-BIS(GLICINATO)COBRE II [Cu(NH2CH2COO)2].H2O Felix Lopez Dalia Valia – Quispe Condori Paholo Renato Universidad Nacional San Agustín-Facultad de Ciencias Naturales y Formales-Escuela Profesional de Química
RESUMEN: En el presente proyecto de investigación se sintetizara el complejo cis-glicinato cobre monohidratado respectivamente. Primero se realizó la síntesis del isómero cis a partir de acetato de cobre (II) con etanol al 95% teniendo en cuenta condiciones como la temperatura constante a 70 °C, haciéndose reaccionar seguidamente con glicina, obteniéndose el complejo isómero cis.
ABSTRACT: In the present research project, the cis-glycinate copper monohydrate complex will be synthesized respectively. First the synthesis of the cis isomer was made from copper (II) acetate with 95% ethanol taking into account conditions such as constant temperature at 70 ° C, then reacting with glycine, obtaining the cis isomer complex.
bipirámide trigonal. Con seis ligantes presenta geometría octaédrica distorsionada. Las configuraciones geométricas que presenta cobre(II) con mayor frecuencia son aquellas en las cuales tiene un grupo de cuatro ligantes coplanares con geometría cuadrada con uno o dos vecinos mas distantes completando una pirámide tetragonal o un octaedro distorsionado. El cobre(II) forma una gran cantidad de compuestos quelatos en los cuales el cobre está enlazado a átomos de oxígeno y nitrógeno presentando una gran estabilidad. Como ejemplo de dichos compuestos están los derivados de la glicina, H2N-CH2-COOH, los cuales presentan isomería cis-trans:
INTRODUCCIÓN Los complejos son esenciales en muchos aspectos tanto de la vida (p.e.: la hemoglobina es un complejo de hierro encargado de llevar oxígeno a las células) como de la química, ya sea de la química a nivel industrial, como así también de la química analítica debido a que la for mación de complejos metálicos frecuentemente está acompañada de cambios de color (Cotton, 1999)
MARCO TEORICO La isomería cis-trans se presenta principalmente en complejos con geometría cuadrada y octaédrica. Los ligantes bidentados asimétricos (como la 1,2 propanodiamina, algunos aminoácidos, el 8hidroxiquinolinato, etc.) presentan isomería cis-trans cuando dos de estos se coordinan sobre un plano a un ion metálico. El cobre en estado de oxidación 2+ forma una gran cantidad de compuestos de coordinación, muchos de los cuales son quelatos con ligantes como los mencionados. El cobre(II) presenta mayor diversidad en comportamiento estereoquímico que cualquier otro elemento. Con cuatro ligantes presenta configuración cuadrada y tetraédrica distorsionada (no se observa coordinación tetraédrica regular). Con cinco enlaces da configuración de pirámide tetragonal y en raras ocasiones
Estos fueron los primeros isómeros geométricos descubiertos para un complejo de cobre(II) con aminoácidos. En un principio se pensó que el isómero trans existía como dihidrato, pero estudios posteriores demostraron que existe también como monohidrato. Ambos compuestos presentan diferente estabilidad ya que, por ejemplo, el isómero trans pierde su molécula de
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Reactivos
agua de cristalización mucho más fácilmente, entre 100 y 1270 C, que el isómero cis, entre 145 y 181º C. En la preparación de estos isómeros se establece un equilibrio entre ambos, pero como la cristalización del isómero cis es favorecida por la cinética, solo este se precipita de la solución. La conversión del isómero cis al trans, el cual es más estable termodinámicamente, puede llevarse a cabo por dos métodos: (a) por calentamiento del isómero cis a 180º C por un corto tiempo, de 10 a 15 minutos, después del cual se coloca en una atmósfera húmeda para su hidratación, y (b) permitiendo al isómero cis, en estado sólido, que permanezca en contacto con una solución saturada de ambos isómeros en equilibrio. El espectro electrónico de estos isómeros en solución, medidos en la región visible, muestra una banda a 630 nm con ε = 48.1 para el cis y ε = 47.9 para el trans. La diferenciación entre ambos compuestos se puede hacer por medio de su espectro infrarrojo, el cual muestra para el isómero cis un par de bandas entre 450 y 500 cm1 debidas a vibraciones de estiramiento simétrico y antisimétrico de los enlaces Cu-N. El isómero trans solo presenta una banda en dicha región debida al estiramiento asimétrico de los enlaces Cu-N.
Acetato de cobre monohidratado
Etanol
Glicina
Procedimiento
Síntesis de cis-bis(glicinato)cobre(II) Sobre una disolución de 50 mg de acetato de cobre (II) monohidrato en 0.75 ml de agua caliente se añaden 0.5 ml de etanol del 95% caliente, manteniéndose la temperatura de la disolución a 70°C. En otro matraz aparte se prepara una disolución de 37.5 mg de glicina en 0.5 ml de agua caliente. Esta disolución se añade gota a gota (pipeta Pasteur) sobre la anterior disolución de acetato de cobre (II) agitando vigorosamente. Una vez realizada la adición, se para la agitación y se deja que la disolución se enfríe a temperatura ambiente. Finalmente se completa la precipitación enfriando en un baño de hielo y el producto así obtenido se filtra, se lava con 5 ml de etanol frío (0°C) y se seca por succión.
OBJETIVOS: Objetivo general: .
Síntesis del CIS-[Cu(NH2CH2COO)2].H2O a nivel del laboratorio.
RESULTADOS:
Objetivos específicos:
Identificación y caracterización de l a coloración del CIS-[ Cu(NH2CH2COO)2] .H2O
METODOLOGÍA MATERIALES Y REACTIVOS:
Materiales:
Vasos de precipitados
Embudo
Pipeta pasteur
Matraz
Papel filtro
Mechero de alcohol
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Respecto al isómero geométrico del bis(glicinato)cobre(II) se ob tuvieron 0,48g del isómero cis con un porcentaje de rendimiento del 92.006%. El ion Cu (II) tiene una estructura d9 como, disponiendo esos 9 electrones en dos niveles (t2g)6 (eg)3, los cuales sufren distorsiones, por lo cual por lo general los complejos de Cu (II) tienden a ser plano
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TEORIA DEL CAMPO CRISTALINO:
cuadrados de alto spin y por ende campo débil como en este caso.
Se obtuvo un porcentaje de error de 8,33%. De esto se puede inferir que absorbe en la región del espectro visible entre 580 y 620nm (naranja) y al presentar una mayor longitud de onda, serán menos energéticos; esto concuerda en el hecho de que son de campo débil.
TEORIA ENLACE VALENCIA: ESPECTROSCOPIA UV:
TEORIA DEL ORBITAL MOLECULAR:
Espectro UV del complejo cis [Cu(gly)2]·H2O 0.2 0.1 0 -0.1
400
500
550
600
650
700
750
Longitud de onda
BIBLIOGRAFÍA
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Cotton. Advanced Inorganic Chemistry, 6th Edition, Ed. Revolucionarias, 1999. N. N, Greenwood and E. A. Earnshaw, Ed. Buterworth and Heinemann. Chemistry of the Elements, 1989. A. Arias, G. Agüero, J. C. Llópiz. Manual de Laboratorio de Química Inorgánica, Ed. ENSPES, 1983
