Sintesis de Compuestos de Coordinacion

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA 

SINTESIS DE COMPUESTOS DE COORDINACIÓN 

 

DOCENTE: 

: ING.QUÍMICO BENIGNO H. HILARIO ROMERO MSC

INTEGRANTES:    

FLORIAN ARCE ANDREA TAYA QUISPE ELIZABETH QUISPE ARIZANCA ADRIAN  

GRUPO: 

91G

2019 

 

COMPUESTOS DE COORDINACION O COMPLEJOS OBJETIVOS:  

Demostrar que los metales de transición de los subgrupos VI B hasta II B, debido a su alta densidad electrónica electrónica son capaces de formar formar una serie de compuestos compuestos por combinación con los átomos de los no metales.  metales. 

 

Comprender mejor la formación de compuestos de coordinación, conceptos, su nomenclatura y estructura.  estructura. 

MARCO TEORICO Definición de compuesto de coordinación Un compuesto de coordinación es el conjunto formado por un átomo o ión metálico central, rodeado por un número de iones, átomos o moléculas, que reciben el nombre de ligandos. La formación de un compuesto de coordinación se puede interpretar como una reacción entre un ácido de Lewis y una base de Lewis, entre los que se establece un enlace covalente coordinado o dativo: Formulación El número de coordinación de un complejo es el número de ligandos unidos directamente al átomo metálico central. Estructura de los complejos Ejemplos: Las especies como el ion [Ag(NH3)2]+, que son conjuntos de un ion metálico central unido a un grupo de moléculas o iones que lo rodean, se llaman complejos metálicos o sencillamente complejos . Si el complejo tiene una carga eléctrica neta, se le designa en general como un ion complejo Los compuestos que contienen complejos se conocen como compuestos de coordinación. Aunque los metales de transición sobresalen en la formación de compuestos de coordinación, otros metales también los pueden formar. Las moléculas o iones que rodean el ion metálico en un complejo se conocen como agentes agentes   acomplejantes o ligandos (de la palabra latina ligare, que significa “unir”). Por ejemplo, hay dos ligandos NH3 unidos a la Ag+ en el ion [A g(NH3)2]+. Los ligandos son normalmente aniones o moléculas polares; además, tienen al menos un par no compartido de electrones de valencia. Puesto que los iones metálicos (en particular los iones de metales de transición) tienen orbitales de valencia vacíos, pueden actuar como ácidos de Lewis (aceptores de pares de electrones). Debido a que los ligandos tienen pares de elec trones no compartidos, pueden actuar como bases de Lewis (donadores de pares de electrones). Podemos visualizar el enlace entre el ion metálico y el ligando como el resultado de compartir un par de electrones que estaba inicialmente en el ligando.

 

Al formar un complejo, se dice que los ligandos se coordinan al metal. El metal central y los ligandos unidos a él constituyen la esfera de coordinación del complejo. Al escribir la fórmula quimica de un compuesto de coordinación, usamos paréntesis rectangulares para separar los grupos que están dentro de la esfera de coordinación de otras partes del compuesto. Por ejemplo, la fórmula [Cu(NH3)4]SO4 representa un compuesto que contiene el catión [Cu(NH3)4]2+ y el anión (SO4 ) 2-  Los cuatro ligandos NH3 del catión complejo están unidos directamente al ion cobre(II) y se encuentran en la esfera de coordinación del cobre. Un complejo metálico es una especie química definida con propiedades físicas y químicas caracteristicas. Así pues, sus propiedades son diferentes de las del ion metálico o de los ligandos que lo constituyen. Por ejemplo, los complejos pueden ser de un color muy distinto del de los iones metálicos y los ligandos que lo componen. La formación de complejos también puede modificar dramáticamente otras propiedades de los lones metálicos, como su facilidad de oxidación o de reducci6n. Clasificación de los ligandos a) En base al número de átomos directamente unidos al átomo central. Pueden ser monodentados, bidentados, tridentados y en general polidentados. Los ligandos polidentados se denominan ligandos quelatos, porque al unirse al átomo central actúan como una pinza que forma un anillo, llamado anillo “quelato”. Así ocurre con la etilendiamina (en): H2N-CH2-CH2-NH2 b) En base al tipo de enlace que establecen con el átomo metálico: 1.- Ligandos que no tienen disponibles electrones π y tampoco orbitales vacantes, de tal forma que se coordinan sólo a través del enlace σ. Ejemplos son: H-,NH3, (SO3)2-,RNH2. 2.- Ligandos con dos o tres pares de electrones libres que pueden desdoblarse en un par de energía menor y formar un enlace σ, y los otros se convierten en pares electrónicos π, con una energía mayor. Ejemplos son: N3-, O2-, F-, Cl-, Br-,I-,(OH)-, S2-. 3.- Ligandos que tienen pares electrónicos de enlace σ y orbitales π de antienlace vacíos de baja energía, los cuales pueden aceptar electrones d e orbitales “d” del metal, que están orientados de forma adecuada. Ejemplos son: CO, R 3P, R3As, Br-,I-,CN-.. 4.- Ligandos que carecen de pares de electrones libres, pero que tienen electrones π de enlace. Ejemplos son los alquenos, alquinos, benceno,…  5.- Ligandos que pueden formar dos enlaces σ con dos átomos metálicos separados y, en consecuencia, actúan como puentes. Ejemplos son (OH)- ,Cl-, F-,(NH2),O22-

 

MATERIALES Y REACTIVOS: Tubo de ensayo Gradilla Escobilla Pipeta Mechero Frasco gotero con soluciones de:  

 

Yoduro de Potasio (KI) 0,5 N y de 0,1 N Nitrato de Bismuto 5% Tiosulfato de Sodio (S2O3) 1 N Nitrato de Plata (AgNO3) 0,1 N Hidroxido de Sodio (NaOH) 0,1 N y 2 N Sulfato de Niquel 5%

 

Hidroxido de amonio (NH4OH) 25% Y 2 N

       

Solucion de :                

Alcohólica de Cloruro de Cobalto (CoCl2) acuosa de Ferrocianuro de potasio de Nitrato de Mercurio II saturada de Sulfocianuro de amonio de Nitrato de Cobalto II De permanganato de Potasio 0,1 N Ácido sulfúrico 2 N De almidón

Sulfato de Cobre 5% Ácido clorhídrico 0,1 N   Ácido Nítrico 2 N   Sulfuro de amonio 0,1 N    

Agua destilada Alcohol etílico Zinc en granallas Cloruro de cobalto II hexahidratado en cristales.

 

PARTE EXPERIMENTAL:  

EXPERIMENTO 1 : FORMACION DE UN COMPUESTO CON ANIÓN COMPLEXADO  COMPLEXADO  A.   Obtención del compuesto complexado de bismuto (tetraiodobismutato de potasio) A. En un tubo de ensayo vertimos vertimos 4 gotas de solución de nitrato de bismuto, luego añadimos gota a gota solución 0,5 N de yoduro de potasio hasta que formó un precipitado marrón oscuro que luego se volvió negro: Bi(NO)3- + 3KI(l)  BiI3 + 3K+(NO)3-  color marrón oscuro Luego añadimos 3 gotas más de KI hasta que se disolvió por completo completo el precipitado formado anteriormente BiI3 + KI K+[BiI4]Complejo: TETRAIODO BISMUTATO(III) DE POTASIO B. B.   Obtención del complejo de tiosulfato de plata (tiosulfatoargentato de sodio) En un tubo adicionamos 4 gotas de nitrato de plata luego añadimos tiosulfato de sodio hasta que formó un precipitado de tiosulfato de plata de aspecto parecido al de la yema del huevo. 2Ag+ (NO)3-  + Na2S2O3  Ag2S2O3  + 2Na(NO3) TIOSULFATO DE SODIO

TIOSULFATO DE

PLATA

Luego agregamos algunas gotas más de solución de tiosulfato de sodio hasta que el precipitado anteriormente formado se disolvió formando el siguiente complejo:  Ag2S2O3  + Na2S2O3

Na[Ag(S2O3)2-]

Complexado

ligando

Complejo: DITIOSULFATOARGENTATO DE SODIO

 

EXPERIMENTO 2 : FORMACIÓN DE UN COMPLEJO CON CATIÓN COMPLEXADO  COMPLEXADO  A.   Obtención del complejo amoniacal de níquel A.

 

En un tubo agregamos 5 gotas de sulfato de niquel y 5 gotas de hidróxido de sodio: Ni(SO4)(l)=  + NaOH Ni(OH)2(S) + Na2SO4 Después de 5 minutos de dejar sedimentar obtuvimos un precipitado de color verde jade claro de hidróxido de níquel, luego con una con una tirilla de papel filtro separamos la fase líquida dejando solo el precipitado y añadimos gotas de solución de amoniaco: Ni(OH)2(s)  + NH4OH(l)  [Ni NH4OH] OH Observamos que el precipitado se disolvió y el nuevo complejo formado se tiñó a un color azul claro. Papel filtro

Precipitado de níquel B.  B.  Obtención de los acuocomplejos de cobalto En un tubo de ensayo agregamos 5 gotas de agua destilada luego agregamos 3 cristalitos de CoCl 2.6H2O y agitamos la solución con una bagueta obtuvimos un complejo de color rojo H2O + CoCl2.6H2O Cl2 [Co. 6H2O] Complejo: Dicloruro hexaacuocobalto En otro tubo agregamos 5 gotas de alcohol luego 3 cristalitos de CoCl2.6H2O y agitamos: obtuvimos un complejo de color azul OH + CoCl2.6H2O Cl2 [Co. 6H2O] Cl2 [Co.4H2O] Pierde 2 moléculas de agua El alcohol deshidrata el acuocomplejo de cobalto y éste pierde dos moléculas de agua, por lo cual el color varía. Si le añadimos agua destilada al producto obtuvimos una coloración roja.

 

EXPERIMENTO 3: FORMACIÓN DE COMPUESTOS COMPUESTOS QUE CONTIENEN CATIÓN CO COMPLEXADO MPLEXADO Y ANIÓN COMPLEXADO  COMPLEXADO 

 

Añadimos 3 gotas de ferrocianuro de potasio y 5 gotas de solución de sulfato de níquel K4 [Fe (CN)6]

+

NiSO4

Ni[Fe(CN)6]-  FERROCIANURO DE NIQUEL

Obtuvimos un precipitado de hexaciano (II) ferrato de niquel de color verde pastel Luego añadimos solución de amoniaco hasta que el precipitado formado anteriormente se disuelva: Ni[Fe(CN)6] + NH4OH [Ni(NH3)6]2[Fe(CN)6] Precipitado de cristales de color lila bebé Después de unos 2 minutos m inutos que la solución comenzó a precipitarse observamos primero dos fases una verde pastel y cristales de color lila bebe.

CONCLUSIONES  

Los compuestos de coordinación o complejos contienen iones metálicos unidos a varios aniones o moléculas circundantes conocidos como ligandos. El ion metálico y sus ligandos constituyen la esfera de coordinación del complejo. El átomo del ligando que se une al ion metálico es el átomo donador.   Los compuestos de coordinación se designan empleando un conjunto de reglas sistemáticas de nomenclatura.

 

 

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA:  

José Luis Mesa Rueda. Compuestos de coordinación. Tema 9 . 2012Pag. 1-5

 

José Luis Mesa Rueda. Compuestos de coordinación. Tema 9 . 2012Pag. 1-5

 

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES - DePa - UNAM.  UNAM.  Disponoble depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/ depa.fquim.unam. mx/amyd/archivero/manualdelaborat manualdelaboratorio_20 orio_20

 

Brown TL, LeMay E Jr, Bursten BE. (2009)Chemistry: The Central Science (11th Edition). Prentice-Hall.

 

Chang R. Química - séptima edición. McGraw-Hill Interamer Interamericana, icana, 2002.

 

Sansón Ortega. MANUAL DE PRÁCTICAS QUÍMICA ANALÍTICA I. Universidad nacional Autónoma De México. Disponible en: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/ar http://depa.fquim. unam.mx/amyd/archivero/manualdel chivero/manualdelaboratorio_20827.pdf aboratorio_20827.pdf

en:

 

CUESTIONARIO 1.  En el experimento 1A responda ¿El color del complejo puede estar condicionado por la presencia de los iones K +, I, - Bi +3? Cuál de estos iones debe ser el formador del complejo y por qué causa ? Si .El Bi +3 ya que es un metal metal de transición deb debee ser el formador del complejo debido a qu quee este reacciona con el iodo. 2.  En el experimento 2B escriba la igualdad de la deshidratación del bicloruro hexacuo cobalto en presencia de alcohol. Asimismo responda ¿En que sentido se desplaza el equilibrio del proceso de deshidratación del acuocomplejo de cobalto cuando se añade agua? CoCl2.6H2O + C2H5O [CoCl2(H2O)]C2H5O La reacción se desplaza a la derecha para p ara mantener el equilibrio ya que el alcohol deshidrata el acuocomplejo de cobalto, haciéndole perder dos moléculas de agua.

3.  Escribe las igualdades de las reacciones hechas en el experimento 3. Formación de compuestos que contienen catión complexado y anión complexado. K4[Fe(CN)6]

+

NiSO4

Ni[Fe(CN)6]-  Ferrocianuro de níquel

Ni[Fe(CN)6]

+

NH4OH

[Ni(NH3)6]2[Fe(CN)6]

Precipitado de cristales de color lila bebé

4. Para el experimento 4.B . Escribe las igualdades para la reacción de formación del complejo básico básico de plata y de su comb combinación inación con zinc. B) Reducción de plata a partir de su complejo amoniacal AgNO3  + NaOH

AgO + NaNO3  + H2O

AgO

[Ag(NH3)2]OH

+

NH4OH

[Ag(NH3)2]OH + Zn de color a negruzco.

observación: una parte de la granalla se desintegra cambiando

5. Resuelva el mecanismo para separar con el zinc a la plata de su ion complexado amoniacal, teniendo en cuenta que el número de coordinación del zinc es 4. Finalmente,

 

en la tabla de inestabilidades de los compuestos complejos consulte los datos de los compuestos amoniacales estudiadas. Aquellos complejos en los cuales los ligandos son liberados y reenlazados con gran rapidez se clasifican como lábiles. Tales complejos lábiles pueden ser muy inestables termodinámicamente. Un complejo metálico lábil típico posee una baja carga (p.ej. Na+), electrones en orbitales d que son antienlazantes con respecto a los ligandos (Zn2+), o un bajo grado de carácter covalente. Una entidad se encuentra formada por una asociación que involucra a dos o más componentes unidos por un tipo de enlace de enlace químico, químico, el  el enlace  enlace de coordinación, coordinación, que  que normalmente es un poco más débil que un enlace un enlace covalente. covalente.   Según la serie la serie espectroquímic espectroquímicaa que es una tabla empírica que ordena los ligandos de acuerdo al grado de separación que causan en los orbitales d, de menor a mayor fuerza son: I−