UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE Instituto de Ciencias Químicas
SINTESIS Y CARACTERIZACION DEL COMLE!O "IS#ACETILACETONATO$ DE O%OVANADIO#IV$& VO#ACAC$' Osca( And()s Huenc*u+n Quinc*am+n
Instituto de Ciencias Ciencias Químicas, Escuela de Licenciatura Licenciatura en Ciencias, Facultad Facultad de Ciencias, Ciencias, Universidad Austral Austral de Chile, Casilla Casilla 567, Valdivia, Valdivia, Chile. Chile.
Resumen
Síntesis del complejo bis(acetilacetonato) de oxovanadio(IV), VO(acac) 2 a partir de pentoxido de vanadio y reducción de etanol a cetona cetona con ácido ácido sul!r sul!rico ico para para la coo coordi rdinac nación ión al Vanad nadio io y recris recristal tali"a i"ado do por m#todo m#todo de diusi diusión$ ón$ %aract %aracteri eri"ad "adoo por conductimetria, conductimetria, &v'vis, espectrometría inrarroja (I) y punto de descomposición$
,- Int(oducci.n
n esta sesión de practico se sinteti"o el complejo VO(acac)2 el cual se *i"o a partir de pentoxido de vanadio en estado de oxidación +-./$ l complejo VO(acac) 2 se caracteri"a por poseer una orma piramidal tetra0onal con estado de oxidación +1 para la coni0uración d .-2/ (i0ura.)$ os compuestos de oxovanadio(IV) pueden ser neutros, catiónicos o anicónicos, lo cual depende de la naturale"a del li0ante, así como tambi#n su 0eometría penta o *exacoordinada -3/$ 4ara el li0ante acetilacetonato en medio acuoso se comporta como acido d#bil ioni"ándose, dando lu0ar al anión acetilacetonato mediante un e5uilibrio ceto' enolico, el cual estabili"a la car0a ne0ativa en los oxí0enos de la mol#cula (es5uema .)$
/i0u(a ,6 structura de complejo VO(acac) 2$ Es1uema ,2 5uilibrio cetoenolico en medio acido del li0ante
?cido sul!rico concentrado 7 2SO1 :cetilcetona %73%O%72%O%73 %arbonato de sodio Aa2%O3 %loroormo %7%l3
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4$:
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os puntos de usión no corre0idos ueron determinados en un aparato di0ital %COC78:$ as conductividades ueron medidas por medio de un e5uipo DCD, Inolab %ond$@3B$ 4ara ello se preparó una disolución acuosa E.$BF.B '3 molG del complejo en metanol$ os espectros &V'Vis ueron recorridos en celdas de cuar"o de .B mm de lon0itud de paso, en el ran0o de @BB' 2BB nm en un espectrootómetro Henay &V'visible J@B$ 4ara ello se preparó una disolución concentrada, E.$BF.B '3 molG, 5ue ue usada como stoc9 para obtener una disolución diluida, E2$3F.B '$ os espectros I ueron re0istrados en estado sólido sobre un :C "asco, 4O1B'S, montado en un e5uipo on a "asco, KCGI'12BB$ '-' ediciones Físicas!
acetilcetona$ '-6 Síntesis: Se *irvió en un matra" de ondo redondo de 2BB
os cristales de VO(acac) 2 son de color verde a"ulado, producto de la reducción del vanadio en presencia de ácido sul!rico y su posterior reacción con acetilcetona, reacción mostrada en el es5uema 2$ Es1uema '6
eactivos y reacciones involucradas en la ormación de VO(acac) 2-1/$
m, 0 de pentoxido de vanadio, .2m de a0ua, ; m de ácido sul!rico concentrado y 2 ml de etanol aLadido en probeta de B m$ Se *i"o un relujo de la disolución durante . a 2 *oras *asta la coloración verde a"ulado y se procura mantener el balón aislado de la lu", lue0o se iltró al vacío en un embudo butc*ner y a la disolución se le a0re0ó .3m de acetilcetona a la disolución, lue0o esta se neutrali"ó lentamente con la adición de 2B 0 de carbonato de sodio en .2 m de a0ua con ayuda de una pipeta pasteur, lue0o se iltró en rita de vidrio, se lavó el precipitado con a0ua y inalmente se recristali"ó por el m#todo de diusión en cloroormo y #ter dietílico$
a caracteri"ación se *i"o a trav#s de punto de descomposición y espectroscopia inrarroja además de &V'vis y conductividad, en las cuales se utili"ó metanol como disolvente para el complejo al no ser soluble en a0ua$ '- a(te e34e(imenta5 '-, Reactivos Químicos: esto
es marca, calidad y pure"a de
los reactivos$ Reactivo
Marca
tanol %73%72O7 4entoxido de vanadio V2O
8erc9 <=7
Calidad
4$: '
Pureza
;;, ;>,
'-6-, Análisis
'-6-,-, bis(acetilacetonato) de oxovanadio(I) (,)6
end$6 @>,; M, crudo$ 4K, N%6 2B1'2.1$ spectro &V'visible en disolución de metanol 2,3 × .B' molG, λmax, nm(lo0 )6 2@3,2 %onductividad molar en etanol a #$%$&'(!),* SGcm a 22,>P%$ spectro I en estado sólido, Q(cm '.)R ν(O'7)6 311@mR ν(%' 7$)6 2;;;,@3 dR 3BBBd, 2;22,; dR ν(%O)6 .3B,21mR ν(OV)6 ;;@,;>2mR ν(%'O)6 .2>@,2R .B2.,.2$
6- Resu5tados 7 discusi.n
Ta85a II2 %onductividad complejo VO(acac) 2 Conducti=idad Conducti=idad Conducti=idad VO#acac$ ' en Metano5 VO#acac$ ' etano5 #>S?cm$ #>S?cm$ #>S?cm$
2,>
.,>
.,B
a conductividad para el complejo en disolvente ue de 2,> SGcm, el disolvente utili"ado, en este caso etanol nos da .,> SGcm obteniendo una dierencia de .,B SGcm, para el complejo VO(acac) 2 por si solo como se puede observar en la tabla II$ =e acuerdo a la reerencia -@/ para esta conductividad no *ay una asi0nación de conductividad, debido a 5ue el complejo VO(acac) 2 no se ioni"a en disolución, sin embar0o, la dierencia de esta pe5ueLa conductividad es propia de impure"as provenientes de la síntesis del mismo complejo, así como de los materiales o reactivos utili"ados$
a medición del punto de descomposición proporcionó un ran0o muy alto entre la temperatura 2B1'2.1, además de una 0ran diicultad para apreciar del cambio de color como indicador de descomposición, concordando con la reerencia de la síntesis del complejo ->/$ o 5ue no permite utili"ar esta medición ísica como caracteri"ación de este complejo$
/i0u(a '2 KC'I correspondiente al complejo VO(acac) 2$ Ta85a I6 :si0nación de seLales para espectro I$ 9(u4o :unciona5 Se;a5 cm<,
O'7 (a0ua) %'7 (aliático) %O (acac) %'O (acac) VO
3132,J@ 2;;;,@3 ' 2;@B,>B ' 2;22,; .3B,21 .2>@,2 ' .B2.,.2 ;;@,;>2
os valores obtenidos para la asi0nación de seLales corresponden a valores de la tabla I en comparación a la reerencia para el espectro inrarrojo -/$ %abe destacar 5ue todos los compuestos de oxovanadio(IV) poseen bandas inrarrojas en la re0ión de ;BB'..BBcm '.-J/$ :irmando así, la existencia de strec*in0 VO del complejo, así tambi#n para los strec*in0 para los enlaces %'7 de los metilos del li0ante acetilacetonato, además del strec*in0 %O del 0rupo carbonilo del li0ante antes mencionado$
/i0u(a 62 spectro
&V'vis VO(acac) 2
a lon0itud de onda máxima debería corresponder al li0ando 5uelato acetilcetona en 2@ nm, pero en un disolvente polar como el etanol se avorece el e5uilibrio cetoenolico o tautomerico ya 5ue los puentes de *idro0eno intermoleculares reducen las interacciones polares con el entorno, de esa orma la lon0itud de onda se ve despla"ada *acia los 2@3,2 nm$ Sin embar0o, las transiciones d'd de los máximos de lon0itud de onda esperadas a los 3;B nmR >BnmR @>Bnm para el metal de vanadio(IV) no se lo0raron apreciar, posiblemente por la d#bil concentración del complejo en metanol, la cual ue preparada a una concentración de 2,3 x.B ' molG$
@- Conc5usiones
a síntesis del complejo VO(acac) 2 ue llevada a cabo a trav#s del m#todo antes mencionado, obteniendo así un compuesto color a"ul'verdoso el cual se caracteri"ó a trav#s del punto de descomposición, inormación de la cual no se pudo airmar con se0uridad la existencia del complejo$ spectroscopia inrarroja, en las cuales las seLales asi0nadas de los principales 0rupos uncionales del complejo coinciden con la reerencia dada, además de espectroscopia de &V'vis, donde la baja concentración del complejo en metanol solo nos permitió observar el máximo de lon0itud de onda para el li0ante acetilacetonato del complejo y, por !ltimo, la casi nula conductividad del complejo VO(acac) 2 en una disolución de metanol, lo 5ue se reairma con la reerencia$ =e esta orma podemos conirmar 5ue la síntesis del complejo VO(acac) 2 ue exitosa$
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Carey F, Química orgánica. Editorial McGraw-Hill. México. 2!. "ag #!$.
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E Hu%eey. Química inorgánica &rinci&io' de e'tructura y reacti(idad. )* edici+n. Editorial xord. 2. "ag )/.
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- Re:e(encias
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