UNIVERSIDAD DEL CAUCA SÍNTESIS DEL CLORURO DE HEXAMINNÍQUEL (II) SÍNTESIS DEL CLORURO DE TRIETILENDIAMINANÍQUEL TRIETILENDIAMINANÍQUEL (II) LABORATORIO DE QUIMICA DE COMPUESTOS DE COORDINACION Gómez D. Diaa Ca!"#ia $ %&!a'" . A'!* Ge!a!'"
I+!"'&,,ió El níquel se encuentra en la naturaleza principalmente en combinación con arsénico, antimonio y azufre, por ejemplo, como millerita(NiS), como un mineral de níquel de color rojo que es en su mayor parte NiAs y en depósitos que cons consis iste ten n prin princi cipa palm lmen ente te de NiSb NiSb,, NiAs NiAsS S o NiSb NiSbs s !ome !omerc rcia ialm lmen ente te,, los los depós depósito itos s m"s import important antes es est"n est"n formad formados os por por #arnie #arnierit rita, a, un silica silicato to de ma#nesio y níquel de composición $ariable y ciertas $ariedades del minera de %ier %ierro ro pirr pirrot otit ita a (&en (&enSn Sn' ')) que que cont contie iene nen n del del al *+ de Ni Ni ambié mbién n se encuentra níquel elemental aleado con el %ierro en numerosos meteoritos Se cree, cree, adem" adem"s s que las re#ion re#iones es centra centrales les de la tierra tierra contie contienen nen cantid cantidade ades s considerables -a metalur#ia del níquel es complicada en sus detalles, muc%os de los cuales $aria notablemente con el materia en particular que procese El níquel es de color blanco plata, con alta conducti$idad térmica y eléctrica Es muy resistente al ataque por aire o a#ua a temperaturas comunes cuando se encuentra en forma compacta y se utiliza por tanto en #al$anoplastia para dar una capa protectora -a tendencia a la disminución de la estabilidad de los estados de o.idación m"s altos contin/a con el níquel, de manera que sólo el Ni(00) est" presente en la química com/n del elemento Sin embar#o, %ay un conjunto complejo de estereoquímicas asociadas con esta especie -os n/meros de o.idación 1 y se encuentran principalmente bajo condiciones donde dic%os $alores tienen poco si#nificado físico -os estados de o.idación superiores, Ni(000) y Ni(02) solo se presentan en al#unos compuestos y en muc%os de ellos no se sabe con certeza si es en realidad el "tomo del metal m"s bien que el li#ante que se o.ida
RESULTADOS-
S+e*i* 'e# ,#"!&!" 'e /e0ami1&e#(II) Al disol$er el 1*# de la sal de níquel %e.a%idratada en amoniaco, la solución se tornó de un color azul3$ioleta4 al adicionarle posteriormente la mezcla de cloruro amónico y amoniaco concentrado se $ol$ió $ioleta3azulado
NiC#2.3H2O
P!"'&,+" "4+ei'"
Ca+i'a' P!"'&,+" "4+ei'"
5 !e'imie+"
1*#
5Ni(N6)78'9
1#
1
S+e*i* 'e ,#"!&!" 'e +!i*e+i#e'iami1&e#(II)
NiC#2.3H2O
1 #
P!"'&,+" "4+ei'"
Ca+i'a' P!"'&,+" "4+ei'"
5 !e'imie+"
5Ni(en)8'9
1#
1
ANALISIS DE RESULTADOS!omo se %a dic%o anteriormente, el Ni(00) es el estado de o.idación m"s estable del níquel !omo tal, forma multitud de complejos con #ran $ariedad de li#ando y adquiriendo $arias #eometrías, siendo la plana cuadrada y la octaédrica las m"s abundantes para coordinación : y 7 respecti$amente Esto se debe a una mayor ener#ía de estabilización del campo cristalino (EE!!), sobre todo en la #eometría cuadrado plana
S+e*i* 'e# ,#"!&!" 'e /e0ami1&e#(II) El m".imo n/mero de coordinación del níquel(00) es 7 En este caso para la formación del complejo 5Ni(N6)78 7 li#antes neutros N6 Al partir de la sal de níquel %e.a%idratada, se parte del supuesto que el Ni se encuentra formando un acuo3complejo 5Ni(69;)78'9, al a
O H 2
¿
¿
NH 3
¿ ¿ ¿¿ ¿¿ ¿
en la que el N6 reemplaza al 69; de la esfera de coordinación del ion Ni '9, y por tanto se lle$a a cabo una reacción de intercambio de li#andos En el proceso de formación del complejo, las moléculas de N6 no entran en la esfera de coordinación $acía, sino que tienen que desplazar a las de ;6 9, y este proceso tiene lu#ar de forma escalonada, de a%í que se obser$aran transiciones en el color a medida que se iba adicionando la solución de amoníaco=
O H 2
¿
H 2 O
¿ ¿
¿( NH )¿ ¿ ¿+ NH ↔ ¿ ¿ 3
3
2a se#uida de la reacción H 2 O
¿ ¿ NH 3
¿ ¿
O H 2
¿
¿ ¿¿
¿( NH )¿ ¿ 3
> así sucesi$amente se da la sustitución de los 7 li#andos acuo por los amino, dando como resultado el complejo de color $ioleta3azulado tal como lo reporta la literatura ?eportado en la literatura, se encuentra un $alor de *7@1 para la constante de formación de este complejo, este ele$ado $alor da cuentas de la mayor afinidad del Ni'9 por el N6 que por el 69; (una base de -eBis m"s débil)
S+e*i* 'e ,#"!&!" 'e +!i*e+i#e'iami1&e#(II) Ce nue$o en esta síntesis se encuentra una reacción de cambio de li#andos, la cual se da debido a que el "tomo dador del li#ando para este caso el nitró#eno de la etilendimiana presenta una menor electrone#ati$idad en comparación con el o.í#eno "tomo dador del li#ando acuo, esta diferencia en las electrone#ati$idades permite una interacción m"s efecti$a D3- por parte de la etilendiamina y por ende resulta factible la sustitución del li#ando acuo por el amino O H 2
¿
¿
en
¿ ¿ ¿¿ ¿¿ ¿ Este cambio de li#ando se da de forma escalonada muy similar al complejo anterior= O H 2
¿
¿
O H 2
¿
¿
¿( en)¿ ¿¿ ¿ A ni$el e.perimental se obser$ó que la solución presento un $iraje de color entre $erdeazul Se#uidamente se da la reacción
O H 2
¿
¿
en
¿ ¿ O H 2
¿
¿ ¿¿ ¿( en)¿ ¿ En esta parte se obser$ó la mezcla de reacción de color azul &inalmente se tiene en
¿ ¿ O H 2
¿
¿
en
¿ ¿ ¿¿ ¿¿ ¿ Este fue el producto de la síntesis, de color $ioleta intenso -a reacción para la formación del complejo es fa$orecida por la entropía considerando el efecto quelato4 ya que si el li#ando sustituyente es polidentado, desplaza tantas moléculas de a#ua como puntos de anclaje posee -a estabilidad de los quelatos es normalmente mayor que la estabilidad de los complejos formados tan sólo por li#andos monodentados, y cuanto mayor es el n/mero de "tomos de enlace que posee un li#ando multidentado, mayor es también la estabilidad de los quelatos Esta mayor estabilidad relati$a de los quelatos se puede atribuir en parte al aumento de entropía asociado con su formación For otra parte, el $alor estimado teóricamente para la constante de formación en
¿ del complejo ¿ es de G@1 relati$amente ele$ado y esto necesariamente ¿¿ ¿ equi$ale a un complejo estable, si#nifica que los enlaces coordinados ion met"lico3li#ando son relati$amente fuertes, por tanto se espera que ejerzan un efecto ele$ado sobre los orbitales d y desdoblen m"s el Ho
CONCLUSIONES-
•
-a síntesis de los complejos de níquel(00) se %izo bajo la base de reacciones de sustitución de li#andos con unas constantes de formación bastante altas, fa$oreciendo así la formación de los productos -a formación de complejos octaédricos de Ni9' con li#andos polidentados es muc%o m"s fa$orecida que su misma formación con li#andos monodentados
ANEXOS PREGUNTAS 6. Escriba las reacciones que se lle$an a cabo durante la síntesis RTA77 5Ni(69;)78!l9 ' 7 N6
5Ni(N6)78!l9 ' 7 69;
2. Aportar razones acerca del color intenso del 5Ni(N6)78'9 comparado con el del 5Ni(69;)78'9
RTA77 El #rupo amino es un li#ando de campo m"s fuerte que el a#ua se#/n la serie espectroquimica, por lo que desdobla el campo muc%o m"s=
Esquema 8. Desdoblamiento del campo que ejerce el
Esquema 8. Desdoblamiento del campo que ejerce el
Al estar m"s desdoblado el campo en el complejo %e.aamino, las transiciones electrónicas que se presentan, son muc%o m"s ener#éticas que en el a#ua, por lo que al ser ener#ía y lon#itud de onda in$ersas, el %e.aaminníquel(00) absorbe luz a lon#itudes de onda m"s peque
2. IJué tipo de cuidado se debe tener con los compuestos sintetizadosK RTA77 Niquel 00 !loruro 73%idratado= ?9* o.ico por in#estión ?: Fosibilidad de sensibilización por contacto con la piel S*No utilizar en #randes superficies para cuartos y salas de descanso S9:E$itar contacto con la piel S:*En caso de accidente o malestar ir inmediatamente al médico posible, mostrar etiqueta)
(si es
BIBLIOGRAIA ?A>NE? !;N6AD LE;&& Juímica inor#"nica descripti$a 9da Ed Dé.ico= Editorial Fearson educación 9111 Fa# :*3M 9 ?;CLE?S LJuimica inor#"nica, 0ntroduccion a la química de coordinación, del estado solido y descripti$a4 DcLraB36ill F"# *73*G
