Síntesis de tris (acetilacetonato) Hierro (III): [Fe(acac) 3] Objetivo: Obtener un compuesto de hierro (III) para recristalizarlo con técnicas de micro escala.
Entender la formación y los colores característicos de un compuesto de coordinación. Procedimiento:
Sobre una parrilla de calentamiento con agitación magnética se colocó un matraz Erlenmeyer de 10ml con 2.5ml de una solución de cloruro férrico, equipado con una barra de agitación magnética sobre el cual se añadió 2.5ml de una solución de acetato de sodio con agua, finalmente con una pipeta se agregaron 0.5ml de acetilacetona y con agitación constante se dejó continuar por 10min a temperatura ambiente. Posteriormente, se filtró a vacío para recuperar el sólido formado en la reacción que se llevó a cabo. (Análisis de resultados) Análisis y Resultados: Resultados:
La solución de cloruro férrico férrico en agua presentó una coloración amarilla, lo que nos nos indica que la molécula absorbe la energía y longitudes de ondas correspondientes al morado en el espectro electromagnético de luz visible. El compuesto de coordinación, es el siguinte:
+ 3H3O+
Cuando a esta solución se le agrega acetato de sodio, su coloración cambia radicalmente a un rojo intenso. Los iones acetato interactúan con la carga del catión Fe 3+, formando así los enlaces y, según la Teoría del Campo Cristalino, se presenta una fuerza de repulsión entre los pares libres de electrones del ión acetato y los orbitales “d” del catión, lo que provoca que estos orbitales, que en un principio son degenerados (misma energía), presenten diferente energía. La simetría que presenta este compuesto de coordinación es octaédrica, de manera que el cambio de energía en sus orbitales “d”, se ve de la siguiente manera: manera:
La diferencia de energía entre los orbitales “d” dependerá de la densidad que tengan los ligandos
(nucleófilos) para donar. El ion acetato, tiene una menor densidad electrónica para donar, por lo que la diferencia de energía entre los orbitales es menor y, el compuesto presenta un color rojo, lo que nos indica que la molécula absorbe en la frecuencia correspondiente al verde (de menor energía que el morado). Finalmente, a este compuesto generado, se le añadió acetilacetona. Los iones acetato, que ya estaban en la disolución, desprotonan al acetilacetona de la siguiente manera:
De esta forma se genera el compuesto Tris(acetilacetonato)Fe(II):
Éste presenta un color rojo un poco menos intenso que el anterior (rojo-anaranjado), por lo que la diferencia de energía de los orbitales “d” es mayor.
Conclusiones:
Podemos concluir que los colores que se observan de cada una de las disoluciones, se origina por las transiciones de los electrones entre los orbitales “ d de diferentes energías. ”
Bibliografía:
Rayner, Química Inorgánica Descriptiva,2da edición, Editorial Pearson Education, México D.F, 2000.
