UNIVERSIDAD AUTÒNOMA DE CHIRIQUÌ FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS ESCUELA DE QUÌMICA Díaz Brigitte 4-781-183, Rivera Arantxa 4-778-1566
Resumen: En este experimento se preparó el sulfato de tetramin de cobre (II), partiendo de CuSO4.5H2O, en donde al adicionarle NH 4OH, se produce una reacción muy rápida en la que el agua coordinada al metal es reemplazada por amoniaco (color azul puro), a la vez, se hizo el proceso de cristalización utilizando etanol como disolvente, la elección del etanol es debido a que los cristales de Cu(NH 3)4SO4.H2O son insolubles en etanol y se pueden extraer. El % de rendimiento fue dé %.
Palabras Claves: Objetivos:
Preparar monohidrato de sulfato de tetramin cobre [Cu(NH 3)4]SO4.H2O. Ilustrar la formación de una sal compleja y fenómeno de cristalización.
Introducción : El átomo de cobre tiene una estructura electrónica que corresponder a 1s 22s22p6 3s23p63d104s1 y el ión cobre (II): 1s22s2 2p63s23d94s0. El ión cobre es incoloro cuando está anhidro; en disolución acuosa tiene un color celeste o azul claro que corresponde al ión complejo [Cu(H 2O)4]++ llamado tetraacuocobre (II). Cuando el agua es sustituida por amoniaco se forma
un complejo soluble, que puede ser cristalizado, como sulfato de color azul intenso debido al ión [Cu(NH3)4]++ llamado tetramincobre (II). Al cristalizar en forma de sulfato lo hacen con una molécula de agua de cristalización. Así entonces se forma el [Cu(NH 3)4]SO4.H2O que Corrientemente se escribe como CuSO4.5H2O. El complejo amoniacal cristaliza en disoluciones alcohólicas como [Cu(NH 3)4]SO4.H2O. (Shriver,
2008) El sulfato de tetraamín cobre (II) monohidratado es el compuesto inorgánico de fórmula [Cu(NH3)4]SO4·H2O.Es un compuesto de coordinación. Su estructura se asemeja a la del reagente de Schweizer, que se usa durante la producción de fibras de celulosa en la producción de rayón. (Shriver, 2008). Este compuesto se puede obtener añadiendo amoniaco en exceso a una
disolución acuosa de sulfato de cobre (II). Se formará hidróxido de cobre (II) en primer lugar (de color azul visiblemente más claro), y después el sulfato de tetraamín cobre (II) en disolución. (John, 2000).
Fase Experimental: Pese 0.02 moles de CuSO 4.5H2O. Coloque los cristales y en un mortero y pulvericelos con el pistilo.
Agregue despacio agitando una mezcla de 8 ml de disolucion concentrada 15M de NH3 en agua con 5 ml de agua destilada.
Vacie esta disoucion en el fraco ambar. Enguaje el mortero con 1 ml de disolucion de NH3 conc. (15 M) y luego con 0.5 ml de agua destilada. Los lavados se agregan al frasco.
Mida 10 ml de alcohol y con la ayuda de un gotero pase el alcohol al frasco que contiene la disolucion de sulfato tretamin cobre (II).
Tape y guarde el frasco hasta la proxima semana. Al termno de la semana vacie el liquido madre de los cristales. Agregue 3 porciones de 5 ml devlcohol etilico para lavar los cristales decantando.
Los cristales se traladan a un papel filtro extendiendo sobre un vidrio reloj y se dejan secar al aire. Pese los cristaes secos.
metálicos es el de las reacciones de sustitución en disolución acuosa. Este Papel filtro: 0,86 g método consiste en la reacción entre Papel filtro muestra= 5.33g una sal de un metal en disolución Total de la muestra: 4,47 g acuosa y un agente coordinador. Por ejemplo el complejo de tetraaminocobre (II), se prepara por la reacción entre una disolución acuosa de sulfato de cobre pentahidratado y exceso de amoniaco. 4.99 g 8g 0,98g En el laboratorio se utilizó 1 g de CuSO 4 y 3,2 mL de NH 3. En este compuesto el Reactivo Limitante: cobre está ligado a 4 moléculas de 7 amoniaco por enlace de pares de 4.99g = 0,068 , electrones que se forman al compartir , 2,38 = 34,93 5 dos electrones de cada molécula de 7 amoniaco con el ion cobre. 245 ( )4. 1 5 249,5 5 = 0,98( )4.
Calculos:
% de Rendimiento= =
0,60 0,98
100
100
= , %
Discusión: De acuerdo a Dawsen (1970), Los compuestos de coordinación, complejos metálicos o simplemente complejos, son aquéllos compuestos que contienen un átomo o ion central que generalmente es un metal, rodeado por un grupo de iones o moléculas. La carga eléctrica del complejo depende de las cargas del átomo central y de los iones y moléculas que lo rodea. El método más frecuentemente empleado para la síntesis de complejos
Al momento de agregar el amoniaco en exceso a una disolución acuosa de sulfato de cobre (II). Se formará hidróxido de cobre (II) en primer lugar (de color azul visiblemente más claro), y después el sulfato de tetraamín cobre (II) en disolución. La reacción global será la siguiente:
El cambio de color de la solución es de azul celeste al azul oscuro indica que a temperatura ambiente el agua de coordinación es reemplazada instantáneamente por amoniaco.
El alcohol en este caso tiene función de lavado y ayuda en la precipitación de la sal.
indica que la síntesis de la sal compleja es factible y representa un buen porcentaje de rendimiento.
Se puede dejar evaporar, o bien se puede hacer una filtración a vacío empleando etanol y éter para acelerar el proceso de secado, en este caso no se utilizó éter porque no se encontraba en el laboratorio, pero aun así se logró la obtención de los cristales El ión tetraamín cobre (II) en disolución tiende a hidrolizarse y liberar amoniaco, lo que le confiere su olor:
Bibliografía Dawsen, John W. (1970) Manual de laboratorio de Química. México, 1 ra. edición. Editorial Interamericana S.A. p. 85-89. Fred-Johnson Ronald (1964) Coordination Chemistry W. A. Benjamín. INC. New York, Sharpe G., Alan (1993) Química Inorgánica, España Ira. Edición Editorial Reverte S.A. p. 688. Shriver y Atkins (2008) Química inorgánica México, D.F. McGraw-Hill Interamericana John, W. (2000). El Mundo de la Química Conceptos y Aplicaciones. México: AddisonWesley.
Al ser la filtración a vacío un proceso rápido (pues se utilizan tanto alcohol etílico como éter di metílico, más volátiles que el agua). Después dela filtración se colocó en el horno por 20 minutos o más para su posterior secado obteniendo los cristales tan pequeños que no se pueden apreciar a simple vista. Por tanto, la apariencia de este compuesto suele ser la de un polvo fino, que se aglomera formando pequeños terrones frágiles de forma irregular.
Conclusión:
Ser logro con éxito la preparación del complejo de sulfato de tetraamincobre tetra hidratado, evidenciado por la formación de pequeños cristales de coloración azul correspondiente al complejo preparado. Empleamos la técnica de cristalización usando un sistema a bajas temperaturas, pues esto favoreció la formación de los cristales de nuestro complejo. Se obtuvo un porcentaje de rendimiento de más de 60%, lo que
