Iones Complejos Informe Lab

PREPARACIÓN PREPARACIÓN DE ALGUNOS IONES COMPLEJOS Y PREPARACION PREPARACION – ANALISIS DEL COMPLEJO CLORURO DE PENTAAMINOCLOROCOBALTO (III) [Co(NH3)5CI)]CI2 Beitia, Eder 1, 4-773-329; Caballero, Daniel 2, 4-782-2042; Ruiz, Deyanira 3, 4-805-335; ontezu!a, "aroline 4, 4-780-1982; #ni$er%idad &ut'no!a de C(iri)u*, +aultad de Cienia% aturale% y E.ata% E%uela de /u*!ia, /- 344 nor!e 2 y 3  &bril 2017 2017

RESUMEN En la e.erie e.erieni nia a realiza realizada, da, tu$o o!o o!o obeti$ obeti$o o rinia riniall la reara rearai'n i'n de di$er%o di$er%o% % o!leo o!leo% % !etlio% e%e*ia!ente la de lo% !etale% del 6ruo d &6, Cu, +e y Co &de!a% de la %*nte%i% del o!leo loruro loruro de entaa!inoloro entaa!inoloroobalto obalto , donde %e udo obtener 91,5 : de rendi!iento )ue rere%enta 183 6 obtenido% del o!leo al o!arar el rendi!iento a 201 6 utilizado% iniial!ente ara la rearai'n del o!leo de lata, %e !ezlo en un tubo de en%ayo 5 ! de &6< 3 on 2 ! de =Cl, or!ando%e un %'lido blano )ue orre%onde al &6Cl, lue6o %e a>adio = 3, )ue (ae )ue de%a de%aa are% re%a a e%te e%te rei reiita itado do,, de%u de%ue% e% %e a6re6 a6re6a a a la !i%!a !i%!a %olu %olui'n i'n =< =< 3  obteniendo una %olui'n blano%a, a6re6a!o% 10 6ota% de = 2?<4, or!ando%e or!ando%e [ &6=  &6=32]Cl2 ara la rearai'n del o!leo de +e, %e !ezlo en un tubo de en%ayo 1! de +eCl 3 auo%o on 10 6ota% de =Cl, %e or!a or!a el o!u o!ue% e%to to de oord oordin inai aion on [+e=2<@?C]Cl2 onir! onir!ado ado or la de%aar de%aarii' ii'n n del olor  a!arillo $erdo%o del +e=2<@A2 y or!ndo%e un olor roo ladrillo  ara la rearai'n ta!bin del o!ue%to de oordinaion de Co, %e !ezl' 2 ! de CoCl 2  on 7 6ota% 6ota% de =Cl, =Cl, %e arei' arei' un un a!bio de olor de azul a ro%ado, a)ui ourre un l%io e)uilibrio, e)uilibrio, la% e%eie% en e%te e)uilibrio e%   &6Cl%  2= 3  &6= 32   Cl 

PALABRAS CLAVES Co!leo, i'n, n!ero de oordinai'n, o!ue%to de olu%i'n, e%)ueleto !oleular

OBJETIVOS • •

• • •

rearar e.eri!ental!ente al6uno% ione% o!leo% E%ribir la% euaione% en ada uno de lo% roe%o% de or!ai'n de o!leo%
MARCO TEÓRICO o% !etale% rinial!ente lo% de tran%ii'n %on, %on, en 6eneral 6eneral,, ba%tant ba%tante% e% a%iduo% a%iduo% a reibir  reibir 

eletro eletrone% ne%,, !eor !eor di(o, di(o, are% are% de eletron eletrone% e% debido debido rinia rinial!en l!ente te a lo% orbitale orbitale% % $a*o% $a*o% )ue o%een, e% deir, atan o!o ba%e% de eFi eFi% % & %u $ez, $ez, %i %e tien tiene e una una !ol !olu ula la nul nule' e'i ila la,, ani' ani'n nia, ia, olar olar o i il! l!e ente nte ola olari riza zabl ble e )ue )ue o%e o%ee e al !eno !eno% % un ar ar de eletrone%, entone% di(a !olula aortar %u ar ar ele eletr tr'n 'ni io o ara ara or! or!ar ar un enla enlae e o$alente on el !etal onoido o!o enlae o$alente de oordinai'n &tGin% et al, 2009 De (e(o, e%to% dadore% de are% de ele eletr tron one% e% %e ono onoe en n o!o o!o li6a li6and ndo% o% y el o!ue%to o!l !leto %e onoe o!o o! o!ue ue%t %to% o% de oor oordi dina nai i'n 'n En al6u al6una na% % oa%ione% di(o% li6ando% o%een !% de una !ol !olul ula a aaz de o! o!a artir rtir are% de eletrone%, or ende %e unen a !etale% or 

!% de un lu6ar &)uello% )ue %e unen !ediante un %olo %itio %e onoen o!o !onodentado%, y olidentado% orre%onden a lo% li6ante% )ue %e unen or !% de un %itio a la $ez He%t, 2008 o% o!ue%to% de oordinai'n %on o!ue%to% de !etale% on !olula% o 6ruo% ani'nio%, lla!ado% li6ante% o% !etale% !% o!une% en e%to% o!ue%to% %on lo% de tran%ii'n, +e, Cu, i, t, et I lo% li6ante% %e araterizan or o%eer to!o% on are% de eletrone% libre%, tale% o!o = 2<, =3, C-, C<, Cl-, etilendia!ina y !u(o% !% &l n!ero de li6ado% unido% al ati'n !etlio %e le deno!ina *ndie de oordinai'n o% li6ando% de un o!leo ueden la%iiar%e %e6n la !anera '!o e%tn oordinado% al to!o entral del !etal #n li6ando !onodentado e% a)uel )ue e%t unido al !etal en un enlae de un %'lo to!o, lo% li6ando% olidentado%, bidentado% y tridentado%, et, %on a)uello% )ue ueden unir%e al !etal or enlae% de do% o !% to!o% donante% BroFn, J  y Eu6ene , 2009 El obalto e% un ele!ento de tran%ii'n uyo% e%tado% de o.idai'n e%table% %on Co y Co o%ee orbitale% d, %e6n la teor*a del a!o de ri%tal la inluenia del a!o eletro%ttio de lo% li6ando% %obre e%to% orbitale% E%ta teor*a er!ite e.liar la e.i%tenia de o!leo% de alto y bao e%*n Co!ue%to% de Coordinai'n, %

 MATERIALES Y REACTIVOS ateriale%K o!bre Caaidad ! La%o )u*!io 50 y 100 oliial ---robeta% 10, 50 y 100 Jubo de ---en%ayo

Cantidad 1 1 1 8

R!"#$%&o' $o%#%*"* +M,O-  ./.0MK E% un a6ente uerte!ente o.idante y debe !anear%e on uidado, debido )ue au%a da>o% al %i%te!a di6e%ti$o, %iendo alta!ente orro%i$o al ontato on lo% teido% $i$o%

H2SO-K E% un l*)uido orro%i$o, de 6ran $i%o%idad, inoloro y e% %oluble en a6ua en ual)uier roori'n Cau%a irritai'n %e$era en la% !uo%a% y e6uera al ontato de lo% oo%

H2O2 31K <a% do%i% ueden au%ar irritai'n del trato di6e%ti$o y aro ardiao, %e$era% )ue!adura% or in(alai'n, au%ando irritai'n %e$era on el ontato de la iel e inlu%o uede ro$oar la !uerte

CSO- 5 H2OK oi$o or in6e%ti'n e irritante or in(alai'n, au%ando aro ardiao

CH3COOH ./3 MK ?'lido inoloro y ol$o ri%talino o 6rnulo% +il!ente %oluble en a6ua r*a y aliente unto de u%i'nK 324 0C; e%tado de a6re6ai'n de 25 0C y 1 at!, %'lido

PROCEDIMIENTOS A/ P!4""#%o, *! "6,o' %o,!' #o74!8o' ?e a>adi' 5 ! de di%olui'n de &6< 3 1: y 2 ! de =C diluido en un tubo de en%ayo ?e re6i%tro la% ob%er$aione% or e%rito ue6o al %olido )ue %e roduo del a%o anterior %e le a>adi' = 3 onentrado (a%ta )ue %e %olubilie el reiitado, una $ez de%aaree el %'lido %e le a>ade =< 3  on =a%ta )ue %e ob%er$o una di%olui'n azul !arino #na $ez ob%er$ado el a!bio de olorai'n %e adiiona =2?<4 diluido re6i%trando en el uaderno #na $ez realizado lo anterior %e adiiono 10 6ota% de =C diliuido a 1!l de la di%olui'n de +eC3  y una 6ota = 4?C, anotando el a!bio ?e roedio a di%ol$er lo% ri%tale% de CoC2 en etanol al 95 : Rotulando ino

tubo% y adiionndole 2 ! de la di%olui'n alo(olia de CoC 2 ?e adiiono 2, 4, @ y 10 6ota% de a6ua en lo% tubo% 2,3,4,5 en e%e !i%!o orden &l tubo 3 %e le adiion' =C onentrado 6ota a 6ota (a%ta )ue %e notara un a!bio ara introduir el tubo 1 en un ba>o (elado I %e onluyo re6i%trando or  e%rito lo ourrido

B/ P!4""#%o, – ","%'%' *! #o74!8o #oo *! 4!,$""7%,o#oo#o9"$o (III) [Co(NH 3)5CI)]CI2 ?e di%ol$i' 2 6 de CoC 2 @ =2< en 25 ! de a6ua ue6o %e le a>adi' a e%ta %oluion 2 6 de =4C I 25 ! de = 3 y %e a6ito bien ?e le adiiono 10 ! de = 2<2 al 30 : a6itndolo bien De%u% de la adiion %e olo' la a%ula en ba>o !aria or 25 !inuto% en la !ara ?e alent' on a6itai'n oa%ional durante e%te tie!o ?e obtu$o una !ezla al6o a%to%a E%ta a%ta %e la$o on 100 ! de =C 3 en un $a%o de 250 ! y %e alent' a @0 MC en ba>o !aria or un e%aio de 10 !inuto% ?e deo enriar y iltrar en un e!budo bu(ner E%ta iltrado ue la$ado on tre% orione% de 10 ! de a6ua bien (elada y de%u% on tre% orione% de aetona ara dear %ear ?e realizo la% rueba% ualitati$a% on &6<3, =2?<4, C=3C=2<=, =2<2 y =2C2<4

RESULTADOS Y C:LCULOS A/ P!4""#%o, *! "6,o' %o,!' #o74!8o'

=2?<4

HNO3→ AgNO3 + NH4 [Ag(NH 3)2]+ + +

H → AgNO3 + NH4

?e or!a !% reiitado

 arte 2K reai'n de +eCl 3 R.n =Cl =4?C 16ota

+eCl3  =Cl → +e3  4Cl[+e=2<@]3  =4?C→ [+e=2<@?C

=4?C 1!

]2 [+e=2<@]3  =4?C→


[+e=2<@?C

]2

 arte 3K reai'n de CoCl 2 en etanol al 95: Jabla 3 Ca!bio de olor ob%er$ado ara CoCl2 al a>adir a6ua Jubo% de en%ayo 1 2 3 4 5

Nota% de a6ua adiionada 0 2 4 @ 10

El CoCl 2 está diluido en etanol al 95%, formando un color azul.

D%'#'%;,  arte 1K Reai'n del &6< 3 R.n =Cl

=4<=

=<3

AgNO3+HCl→A gCl (BLANCO) + HNO3 AgCl + NH3 →


[Ag(NH3)2]+ +

?e di%ol$i' el %'lido

Cl [Ag(NH3)2]+ +

reiita

En la reai'n del &6< 3 on el =Cl %e or!' un reiitado blano de &6Cl, el ual tiene un "% !uy baa 1,@ . 10 -@, lo ual (ae )ue reiite, y el li)uido %e debe a la or!aion de  &ido nitrio durante la reai'n El loruro de lata e% in%oluble en ido lor(*drio y en ido n*trio ero %e uede redi%ol$er en !edio a!oniaal or or!ai'n del o!leo dia!inlataK

Color i ob%er$ azu &zu azu azu azu

 &6Cl%  2=3  &6= 32  Cl & te!eratura a!biente el +eCl 3  e% un %'lido ri%talino !arr'n o%uro, en el )ue lo% ione% +e %e enuentran rodeado% or ione% loruro en una oordinai'n otadria En e%tado $aor re%enta una e%trutura d*!era, +e2Cl@, on%i%tente en do% tetraedro% )ue o!arten una ari%ta El +eCl 3 e% !uy %oluble en a6ua or!ndo%e el aua-o!leo O+e=2<@A3  3 Cl- de olor a!arillo laro De la% di%oluione% auo%a% ri%taliza el +eCl 3 @ =2< de olor a!arillo-!arr'n En la arte 2 ?e ob%er$' )ue a !edida )ue %e adiiona =Cl a la %olui'n de O+e= 2<@A3 !arr'n aaree un olor $erde a!arillo E%to %e debe a la or!ai'n de un o!leo de +e )ue de olor $erde, en e%ta e%eie el =ierro o%ee un e%tado de o.idai'n 3 Cuando %e adiion' = 4?C %e ob%er$' un a!bio de olor de $erde a!arillo a roo ladrillo, debido a la or!ai'n de un nue$o o!leo )ue er!anee en e)uilibrio on lo% reati$o% El o!leo [+e=2<@?C]2,%i (ay =2< en el !edio el o!leo %era [+e=2<@]3  =4?C El olor roo inten%o En la tabla 3 %e ob%er$a o!o $aria el olor de una %olui'n de CoCl 2 azul en olore% ro%ado% Cuando %e di%ol$i' el CoCl 2 en etanol or!a una i'n de olor azul el OCoCl 4A2 en e%te ion (ay uatro ione% loruro tetra(edr*a!ente di%ue%to alrededor de un ati'n de obalto  En e%te o!leo el n!ero de oordinai'n del obalto e% 4 Cuando %e adiiona a6ua %e or!a un nue$o o!leo al ual %e debe el olor ro%ado, e%te i'n e% OCo=2<@A2 rodeado or uatro ione% loruro Rodolo = Bu%(, 1973 o% e.tre!o% ne6ati$o% de la !olula de a6ua, e% deir, el o.i6eno o%ee are% de eletrone% libre )ue aortan a la !olula de%lazando el i'n Cl -  El obalto en e%ta e%eie o%ee un n!ero de oordinai'n de @ El a!bio de olor %e

debe a la naturaleza de lo% ione% en %olui'n a reai'n )ue %e lle$a a abo e%K

Cuando %e enr*o el tubo on la %olui'n azul %e ob%er$' )ue nue$a!ente %e or!o un olor  ro%ado o )ue %uede e% )ue al !o!ento de introduir%e el tubo in!er%o en a6ua r*a %e ab%orbe alor del !edio lo )ue (ae )ue el e)uilibrio %e6n e C(atelier %e de%lae (aia lo% reati$o% En la reai'n anterior %e ob%er$a )ue la reai'n e% e.otr!ia, e% deir )ue %e libera ener6*a ara or!ar el OCo=2<@A2  E%te !i%!o riniio ourre al adiionar =Cl a la %olui'n Entre !ayor antidad de ione% loruro %e adiione !a% ro%ado %er la %olui'n, y entre !% a6ua (aya en el !edio !% azul %er

 rearai'n de =Cl 3 VHCl 12 M =

(50 mL ) (3 M ) 12 M 

=12,5 mL

T"9" 3/ D"$o' *! 4!4""#%;, < o9$!,#%;, *! #o74!8o e%o CoCl2P@ =2< e%o de = 4Cl e%o ael iltro e%o ael iltro!ue%tra

2,01 6 12,51 6 2,35 6 43@ 6

 Clulo% =/ R!"#$%&o L%7%$",$! 

2,016 CoCl 2@ =2<  1 molCoCl 2 .6 H  2 O 237,9 g

CoCl2@ =2<

  Q 0,00733 !ol

1 mol 

12,56 =4Cl  53,5 g   Q 0,233@ !ol



=4Cl 0,00733 !ol CoCl 2@=2<  1 mol NH 4 Cl 1 molCoCl 2 .6 H  2 O

  Q 0,00733

!ole% =4Cl Reati$o i!itanteK CoCl 2@=2<   Reati$o en E.e%oK = 4Cl y =3, a%u!i!o% )ue o!o e%t onentrado el a!oniao %e enuentra en e.e%o

2/ G"7o' $!;%#o' 0,00733 !ol CoCl 2@=2<  1 mol ML

250,28 g

1 molCoCl 2 .6 H  2 O

  1 mol ML  Q

en el !edio roiia la or!ai'n de o!leo, ob%er$ando la or!ai'n de un o!ue%to rura  &de!%, el =Cl eli!ina il!ente la !olula de a6ua re%ente en el inter!ediario ya )ue la% !olula% de a6ua nor!al!ente ouan lo% %itio% de oordinai'n abierto% El a6ua, %in e!bar6o, no e% un li6ando artiular!ente uerte,y la adii'n de o!ue%to% tale% o!o Cl - ondue a la %u%titui'n de e%ta% !olula% de a6ua oordinada% rearation < Cobalt Co!le.e%, % E%ta %olui'n %e alienta en ba>o !ar*a a @0MC durante 25 !inuto% ara aelerar la intia de la reai'n, lue6o dea!o% enriar y roedi!o% a iltrar al $a*o la %olui'n +inal!ente, %ea!o% en el (orno obteniendo un ol$o de olor ro%a $ieo

ara orroborar la obteni'n del o!leo %e realizaron rueba% ualitati$a% ara identiiar  183@@ 6 te'rio% de , donde  e% ione% loro y obalto, diluyendo un iza del [Co(NH3)5C]C2 o!leo en 10 6ota% de a6ua obteniendo%e una di%olui'n olor ro%a En la rueba on el nitrato de 3. Porcentaje de Rendimiento lata, %e adionaron 10 6ota% del !i%!o a la 1.84 g dilui'n del o!leo ob%er$ando%e la or!ai'n ∗100=91,5 :RQ 2.01 g de un reiitado blano lo )ue o!rueba la re%enia del Cloro en or!a de loruro de lata l ara la identiiai'n T"9" -/ P!9"' #"%$"$%&"'del obalto %e adiion' 10 6ota% de tioianato de ota%io a la dilui'n del o!leo, %e e%eraba una olorai'n azul inten%a P!9" R!"##%o,!' debida rinial!ente a la or!ai'n del o!leo  &6<3OCo=35ClACl2   &6Cl do  &6<3 =4Co?C3 indiando la re%enia de ione% Co 2, "?C ---%in e!bar6o no (ubo a!bio de olorai'n en la DISCUSIÓN di%olui'n del o!leo de obalto E%to %e debe al El obeti$o rinial de e%ta e.erienia era (e(o a )ue el ato!o entral de obalto tiene obtener ri%tale% del o!leo loruro de todo% %u% li6ando%, y e%te i!edi!ento e%trio enta!inloro obalto  ara ello, %e diluy' i!ide )ue el tio%ianato %e aer)ue al ion Cobalto 2,016 de CoCl2 @ =2< en a6ua de%tilada CONCLUSIONES o%terior!ente %e le adiion' 12,5! de = 3  o% o!leo% or!ado% %e or!an a onentrado, donde %e (a di%uelto re$ia!ente 12,5 6 de = 4Cl uyo ro'%ito e% lo6rar una artir de un !eani%!o donadordi%olui'n ta!'n ara ontrolar el = del !edio aetor o de una reai'n ido-ba%e ya )ue la onentrai'n del li6ando y del o!leo de eFi% entre do% o !% deenden del = Reai'n de or!ai'n de on%tituyente% )u*!io% dierente% Co!leo%, % ue6o a la di%olui'n re%ultante %e  De un o!ue%to de oordinai'n o!o le a>aden lenta!ente 2,5 ! de = 2<2 ara OCoCl4A2 de olor azul, %e uede or!a a$oreer la o.idai'n de Co a Co otro o!leo de oordinai'n dierente rearation < Cobalt Co!le.e%, % 2 

De%u% %e a>aden 50 ! de =Cl ara lo6rar la neutralizai'n ade!% el au!ento de ione% loro

o!o OCo= 2<@A ro%ado

re%entando un olor 

 ?e uede !aniular la obteni'n de un o!leo %i %e ontrolan la% ondiione% de e)uilibrio  a% %ale% obalto%a%, en di%olui'n auo%a y en re%enia de a!oniao y de loruro a!'nio, %e o.idan il!ente or eeto del = 2<2, a%ando el obalto  a obalto   Conlui!o% )ue e% i!ortante el = del !edio ya )ue la or!ai'n del o!leo y del li6ando deenden de e%te  Co!roba!o% )ue ara la identiiai'n del Co!leo %e uede identiiar lo% ione% loro or reiitai'n on &6< 3 y el ion obalto or una reai'n olori!tria debida a la or!ai'n del o!leo on "?C

LITERATURA CITADA •  &tGin%, ; <$erton, J; RouGe, K Heller,

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; &r!%tron6, + 2009 /u*!ia inor6nia, 4ta edii'n NraF =ill, .io He%t, D 2008 /u*!ia inor6nia 1ra edii'n J(o!%on editora ?, & E%a>a Co!ue%to% de Coordinai'n % Reuerado el 14 de !ayo de 2014 deK (ttKSSFFF6e)ior6SdS110d  Reai'n de or!ai'n de o!leo % Reuerado el 21 de !ayo de 2017 deK (ttKSSFFFuia!.Sa!u%Subliaione% S)ui!analSdS8or!aiono!leo%d  rearation < Cobalt Co!le.e% % Re%uerado el 14 de !ayo de 2014 deK (ttKSSFFF2uneduS(o!eS!lure!S our%e%S(!22@SCobaltTCo!le.e%d  BroFn, J(eodore = y Eu6ene eFay 2009 /u*!ia de la Cienia Central 11ra edii'n .ioK ear%on Eduai'n Caitulo 24 /u*!ia de lo% Co!ue%to% de Coordinai'n

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Dr Rodolo = Bu%(, /u*!iaK +unda!ento% E.eri!entale%, Editorial Re$erte, E%a>a, 1973,  597 +ernandez  E)uilibrio de +or!ai'n de Co!leo% Reuoerado el 23 de abril de 2014 deK(ttKSSFFFul!e%Sroe%oradoSabl oernandezS/N07o!leo%So!leo% :20teoriad  =ou%erot C; ?(are & 200@ /u*!ia nor6nia 2da Edii'n adridK ear%on Eduai'n Caitulo @ ?(ri$er, D+; &tGin%, H Unor6ani (e!i%tryV 4W ed <.ord #ni$er%ity re%% <.ord, 200@

CUESTIONARIO =/ D!>%,%#%o,!'/ a Co74!8o to!o o ion !etlio b 

d

e



entral rodeado or un onunto de li6ante% L%6",*o ion o !olula )ue uede tener una e.i%tenia indeendiente ?!"$o o!leo en el )ue un li6ante or!a un anillo )ue inluye al to!o !etlio, alabra )ue ro$iene de la alabra 6rie6a Gelo%, )ue %i6niia X6arraX A6!,$! @!",$!  e% una %u%tania )ue or!a o!leo% on ione% de !etale% e%ado% N7!o *! #oo*%,"#%;, e% el n!ero de to!o%, ione% o !olula% )ue un to!o o ion entral !antienen o!o %u% $eino% erano% en un o!leo de oordinai'n o un ri%tal U'o *! H2O2 au!enta la $eloidad de la reai'n, atua o!o un atalizador %eundario y a6ente o.idante