Laboratorio de Química II
Practica N° 2: síntesis de cloruro de hexaamin hexaam in cobalto c obalto (III). [Co ( NH ) ] Cl 3 6
3
Coto Vel!"ue! Crist#ba Crist#ball $lexander 2%&&'%2* +ernando L#,e! -scar 2%&&&'*%/ 0nche! P1re! +ernando 2%2&''''
%3'232'%*
Introducción:
Los compuestos de coordinación, según el concepto clásico, se forman a partir de un mecanismo donador-aceptor o de una reacción ácido-base de Lewis entre dos o más especies químicas diferentes en la que un orbital vacante (generalmente del átomo aceptor que acepta y comparte el par de electrones es, con frecuencia, un ion metálico, aunque también puede ser un átomo neutro atrae el par de electrones de otro átomo (átomo donador! "ara que ocurra el enlace como resultado de una interacción tal, el átomo aceptor debe tener orbítales vacantes simétricamente correctos, estéricamente disponibles y de ba#a energía y cualquier átomo o ion no metálico, libre o contenido en una molécula neutra o en un compuesto iónico, que pueda ceder un par de electrones, puede actuar como donador! $n grupo de relevante importancia son los comple#os de coordinación %clásicos& descritos por primera ve' por erner, en)*+), los cuales están formado por iones de los metales de transición y típicamente involucran ligantes mono dentados como l-, r -, ./ 0, .1 2-o ligantes bidentados como etilendiamina ( en, ./ 2/0/0./2, o3alato ( ox , -1212- y carbonato(10-!4entro de este tipo de comple#os tenemos los denominados comple#os tipo erner tal como el cloruro de 5e3amin-cobalto(666, 7o(./089l0 :n la presente práctica se reali'ó la síntesis del compuesto de coordinación 5e3amincobalto (666 atrave' de la siguiente reacción! 2 CoCl 2 ∙ 6 H 2 O
+ 2 NH Cl + 10 NH OH + H O 2 [Co ( NH ) ] Cl + 14 H O 4
4
2
2
3 6
3
2
Objetivos:
•
•
;inteti'ar el compuesto de coordinación 5e3amin-cobalto(666 a través de una reacción g ya que este se utili'ara en prácticas siguientes!
Material: MATERIAL DE LABORATORIO.
:spátula ?idrio de relo# ?asos de precipitado )== mL! @ermómetro :mbudo uc5ner Aatra' Bita'ato 2>= mL! Cgitador de vidrio ureta )= mL! "robeta )= mL! "robeta >= mL! ;oporte universal "in'as para bureta "ipeta graduada 2 mL!
"ipeta graduada > mL! "ipeta graduada )= mL! "ropipeta "arrilla de calentamiento! alan'a granataria Aagneto! ristali'ador! REACTIVO:
loruro de amonio (./Dl loruro de cobalto 5e3a-5idratado (ol2E8/21 arbón activado Cgua o3igenada 0=F (/212 Gcido clor5ídrico concentrado /idró3ido de amonio!
Dia!ra"a de #lujo:
$roceso e%&eri"ental:
;íntesis de loruro de /e3aamin cobalto (666H )! "esar con ayuda de la balan'a analítica D!> de cloruro de cobalto, 0g de cloruro de amonio y !2> g de carbón activado! (omo se puede ver en la imagen )
Imagen 1. cloruro de amonio (blanco), cloruro de cobalto (morado).
2! :n un vaso de precipitados se pone a 5ervir 8!2>ml de agua desioni'adaI una ve' que este 5irviendo se aJaden el cloruro de cobalto y el cloruro de amonio, se me'cla 5asta que quede uniforme posteriormente se aJade el carbón activado y se me'cla! (imagen 2!
Imagen 2. Mezcla de cloruro de cobalto, cloruro de amonio y
0! :n un cristali'ador se pone 5ielo agregándole sal de mesa para ba#ar la temperatura a -)=K y que esté listo para meter un vaso de precipitados que contendrá la me'cla cloruro de amonio, cloruro de cobalto y carbón activado! D! on ayuda de la bureta se comien'a a agregar gota a gota el 5idró3ido de amonio (la temperatura de la me'cla deberá mantenerse a -)=K! (imagen 0
Imagen ". #dición de $idró%ido de amonio gota a gota &or medio de la bureta
>! 6nmediatamente después de terminar de aJadir el ./D1/ se agrega con agitación constante )!> ml de peró3ido de 5idrogeno al 0=F! (6magen D Imagen '.#dición de 22 #* "+ a la mezcla carbón activado cloruro de amonio y cobalto ($ay reacción entre la
8! minutos con agitación constante! ! "asados los D> minutos se retira la me'cla de la parrilla y se agregan )!2>ml de ácido clor5ídrico concentrado y 0!> ml de agua desioni'ada, con ayuda del embudo de butc5ner y el matra' Mita'ato se filtra la me'cla en caliente! 6magen >!
Imagen 5. Filtrado de la mezcla se obtiene un líuido naran!a.
*! Cl filtrado de la me'cla se le aJaden > ml de /L concentrado y se de#a reposar )> minutos o 5asta que cristalice! a .osotros pusimos la me'cla en un baJo de 5ielo y empe'amos a raspar las paredes del vaso con la varilla de vidrio durante )> minutos para ayudar a la cristali'ación del cloruro de 5e3aamin cobalto (666! 6magen 8! ec i geman6
Imagen -. ristalización del cloruro de $e%aamin cobalto
+! $na ve' obtenidos los cristales anaran#ados se filtran en frío secan en la estufa a una temperatura de D=K!( imágenes , *!
y después se
Imagen /. 0ecado de los cristales en la estua a '+
Imagen . Filtrado de los cristales de cloruro de
Imagen 3. 4ierentes eta&as en la síntesis de cloruro de $e%aamin cobalto
Aemoria de álculos alcular el numero de moles del cloruro de cobalto (66 5e3a5idratado! "rimero se calcula el peso molecular de (ol 2E8/21 4atosH AAN masa molar AA del oN >*!+0 gOmol, AA del lN0>!D> gOmol, AA del 1N )>!++gOmol, AA del /N)!== gOmol "AN "eso molecular!
"AN ∑ MM i
"A del (ol2E8/21N (>*!+0P2E(0>,D>P)2E()!==P8E()>!++gOmol N 20!*>gOmol n.moles =
masa PM
n.moles =
4.5 g 273.85 g / mol
n.molesde ( CoCl 2 ∙ 6 H 2 O )=0.0189 mol
alculo de números de moles teóricos del compuesto de o(./ 089l0 4ada la ecuación 2(ol2E8/21 P 2./ Dl P )=./ D 1/P /212 27 o(./ 089l0 P )D/21 :stequiométricamente cada 2 moles de ol2E8/21 se obtienen 2 moles de 7o(./089l0, es decir, se tiene una relación de )H) en moles!
6 de moles de o(./ 089l0 N=!=)*+mol
álculo de la cantidad en gramos teórico "A del o(./089l0 N ∑ MM i AA del oN >*!+0 gOmol, AA del lN0>!D> gOmol, AA del 1N )>!++gOmol, AA del /N)!== gOmol AA del .N )D!==gOmol "A del o(./089l0N (>*!+0P8E()D,==P)*E(),==P0E(0>,D>gOmol N 28,DD* gOmol n.moles =
masa PM
n.moles ( PM )= masa
0.0189 mol ( 267,448 g / mol )= masa
masa=5.054 g
onclusiones!
:n la síntesis del loruro de /e3aamincobalto (666 en agua, se reali'a o3idando con "ero3ido de 5idorgeno al cloruro de cobalto (66 con 5idró3ido de amonio en presencia de cloruro de amonio! Q con un poco de carbón activado se catali'a la reacción! 13idando el o(66 a o(666! 2 CoCl 2 ∙ 6 H 2 O
+ 2 NH
4
Cl + 10 NH 4 OH + H 2 O 2 2 [ Co ( NH 3 )6 ] Cl 3 + 14 H 2 O
