Compuestos Y Quelatos,practica4 (1) 3t291e
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- Pages: 17
PRE-INFORME COMPUESTOS Y QUELATOS “ESTABILIDAD RELATIVA DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACION” PRACTICA # 4 QUIMICA INORGANICA I
OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA
Determinar la estabilidad relativa de los complejos obtenidos, con base en observaciones cualitativas realizadas en los experimentos. OBJETIVOS ESPECIFICOS o o o
Comprobar que con el uso adecuado de las constantes de estabilidad, se pueden explicar las observaciones. Explicar con ecuaciones balanceadas, las reacciones que ocurren en cada ensayo. Explicar el efecto de la presencia de otros ligantes, del pH y de la temperatura sobre la estabilidad de un complejo. MARCO TEÓRICO
COMPUESTO DE COORDINACION: Se trata de compuestos que contienen un átomo o ion central que generalmente es un metal, rodeado por un grupo de iones o moléculas. El complejo tiende a mantener su identidad aún en solución, pero en este caso puede haber disociación parcial. La carga eléctrica del complejo depende de las cargas del átomo central y de los iones y moléculas que lo rodean y puede resultar un catión, un anión o no iónico. LIGANTE O LIGANDO: los grupos ligantes, son los átomos o moléculas que están directamente enlazados al átomo centrar y se dice que están situados en la esfera de coordinación del metal. LIGANTES MONODENTADOS: son aquellos que participan en la formación de compuestos de coordinación con un enlace por ligando; por ejemplo, NH3, H2O, F- y CNLIGANTES POLIDENTADOS: son los que participan en la formación de compuestos de coordinación con dos o más enlaces con el ion metálico por molécula de ligando. NUMERO DE COORDINACION: el número de coordinación o valencia secundaria es el número de ligandos que alberga el átomo central en un compuesto de coordinación. QUELATO: son los grupos de ligandos multidentados que se unen al átomo central por dos partes formando una especie de corona.
CONSTANTE DE ESTABILIDAD: consideremos MLn como fórmula general del complejo, donde M es un ion metálico, L un ligando monodentado y n representa el número de ligandos alrededor del ion metálico. El equilibrio que debemos estudiar es el siguiente:
Para mayor simplicidad de la escritura, no indicamos la carga del ion metálico ni la del ion complejo. En el equilibrio entre ion metálico, ligando y complejo debemos considerar solo el número de ligandos, pues para los complejos monodentados, la carga no determina el número de ligandos por ion metálico. Puede considerarse como n = 1,2,3 … n y los equilibrios correspondientes se pueden escribir como sigue:
La constante de equilibrio correspondiente a las ecuaciones: [
] [ ][ ] Esta constante para cualquiera de los casos recibe el nombre de constantes de estabilidad. Esta constante en los compuestos de coordinación sirve, por lo general, en la determinación de la estabilidad de este, viendo la cantidad de cifras que contenga, podrá este ser más estable.
METODOLOGIA
Diagr. 1. Parte A, punto 1.
Diagr. 1. Parte A, punto 2.
Diagr. 1. Parte A, punto 3
Diagr. Parte A, punto 4
Diagr. Parte A, punto 5
Diagr. Parte A, punto 6
Diagr. Parte B, punto 1
Diagr. Parte B, punto 2
Diagr. Parte B, punto 3
Diagr. Parte B, punto 4
Diagr. Parte B, punto 5
Diagr. Parte B, punto 6
Diagr. Parte B, punto 7
Diagr. Parte B, punto 8
Diagr. Parte B, punto 9
TABLA DE DATOS
REACTIVO (NOMBRE) Cloruro de cromo (II) Hidróxido de amonio Hidróxido de sodio Cloruro de níquel (II) hexahidratado Dimetilglioxima Nitrato de plata Fluoruro de sodio Cloruro de potasio Bromuro de potasio Ioduro de potasio Cianuro de potasio Tiocianato de potasio
REACTIVO (FORMULA MOLECULAR) CrCl3 NH4OH NaOH NiCl2 . 6H2O C4H8N2O2 AgNO3 NaF KCl KBr KI KCN KSCN
REACTIVO (NOMBRE) Sulfato de cobre heptahidratado Cloruro de amonio – hidróxido de amoniaco EDTA Cloruro de calcio Hexacianoferrato (III) de potasio Cloruro de hierro (III) Zinc UREA
REACTIVO (FORMULA MOLECULAR) CuSO4 . 5H2O NH3-NH4Cl
C10H16N2O8 CaCl2 K3[Fe(CN)6] FeCl3 Zn CO(NH2)2
INFORME COMPUESTOS Y QUELATOS “ESTABILIDAD RELATIVA DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACION” PRACTICA # 4 QUIMICA INORGANICA I
APUNTES DE LA PRÁCTICA
Apuntes. Parte A (I)
Apuntes. Parte A (II)
Apuntes. Parte B (I)
Apuntes. Parte B (II)
TABLA DE RESULTADOS PARTEA:
Punto 1: Al adicionar NH4OH a la solución de NiCl2 x 6H2O (
)
(
)
(
) ( )
(
)
Ahora el hidróxido de níquel en exceso de amoniaco forma: (
) ( )
(
[
)
) ] (
(
)
(
)
Se forma un complejo catiónico con Cuando se le adiciono el dimetilglioxima: [
(
) ] (
)
( [
(
) ( ) ) ( ) ] ( )
(
)
(
)
Punto 2: Al adicionar NH4OH a la solución de CrCl3 (
)
(
(
)
) ( )
Cuando se adiciona el NaOH, el precipitado se disuelve por exceso de OH-: (
) ( )
(
)
(
)
Se forma un complejo anionico muy estable con
Punto 3: o Al adicionar NaF a la solución de AgNO3 no ocurrió nada. o
Cuando se adicionó KCl a la solución de AgNO3 se forma precipitado blanco: (
o
)
(
)
( )
(
)
Una Disolución de KBr con AgNO3 forma un precipitado blanco amarillento de consistencia lechosa: (
)
(
)
( )
(
)
o
Cuando se adicionó KI a la solución de AgNO3 se forma precipitado amarillo: (
o
)
(
)
( )
(
)
En la reacción de AgNO3 y KCN: (
)
(
[
)
) ] (
(
)
Se forma un complejo anionico muy estable con o
Una solución de AgNO3 en presencia de solución de KSCN: (
)
(
[
)
) ] (
(
)
Se forma un complejo anionico estable con
Punto 4: El ion cobre reacciona con cantidades estequiometrias de amoniaco acuoso para precipitar hidróxido de cobre. (
)
(
)
()
(
) ( )
(
)
El precipitado se disuelve en un exceso de amoniaco para formar un ion complejo azul oscuro. (
) ( )
(
)
[
(
) ] (
)
(
)
) (
)
Se forma un complejo Catiónico estable con El tetraamincobre (II) al reaccionar con EDTA: [
(
) ] (
)
(
)
[
(
)] (
)
(
Se forma un complejo Anionico más estable con
Punto 5: El hexacianoferrato(III) es un complejo anionico demasiado estable con
Cuando su sal de potasio en disolución acuosa se mezcla con FeCl3 y también como ayuda Zn se forma un precipitado de color azul oscuro, que es llamado azul de Prusia: (
)
(
)
[
(
) ]
(
)
[
(
) ]( )
PARTE B:
Punto 1: La reacción de FeCl3 y H3PO4: (
)
(
)
(
)
(
)
Cuando se adiciona acido oxálico al FeCl3: (
)
(
)
) (
(
)
(
)
Punto 2: A una solucion con iones Co2+ si se le adiciona iones SCN- en presencia de un compuesto organico, se forma un complejo: ( )
(
)
[
(
) ] (
)
Se forma un complejo Anicónico poco estable con Si a este complejo se le adicionan iones Fe+3: [
(
) ] (
)
(
)
] (
[
)
Se forma un complejo Catiónico poco estable con
CUESTIONARIO
Practica A: 1. Construya una tabla que presente información sobre: formula, nombre, configuración de la capa de valencia del átomo central, geometría, color, valor de la constante de estabilidad y reacción de obtención de los complejos obtenidos en los ensayos 2, 5 y 6. Solución: FORMULA
NOMBRE
C.E. ATOMO CENTRAL
GEOMETRIA
COLOR
Kf
REACCION
[Cr(OH)4]-
Ion Tetrahidroxocro mato (III)
[Ar]3d54s1
Cuadrado plana
Verde Opaco
8,0 × 1029
(
) ( ) (
2. Dibuje la formula estructural de los complejos obtenidos en los ensayos 1, 3, 4 y 6 Solución:
Ensayo 1. [
) ]
(
Ensayo 3. [
(
) ]
Ensayo 3. [
(
) ]
Ensayo 4. [
(
) ]
)
(
)
3. De acuerdo con los resultados obtenidos en el experimento 3, ¿Qué puede decir acerca de la fuerza como ligantes del amoniaco, cianuro y tiocianato? Solución: Comprando los tres tipos de ligandos y la constante de formación de los iones que los contienen; la fuerza de los ligantes son , esto podría decirse que se debe a los enlaces que contienen dichos ligandos, que por lo general el que posee más enlace, se le es más difícil separar los átomos, porque se necesitaría un gasto de energía alto, esto también conlleva a una gran afinidad como ligante en el caso de CN- por solo necesitar un electrón para cumplir el octeto. BIBLIOGRAFÍA
1. F. Basolo, R. Johnson. Química de los compuestos de coordinación. Editorial Reverté S.A.. 1980. Pag 7, 15, 23 . 2. Glenn H. Brown, Eugene M. Sallee. Química cuantitativa. Editorial Reverté S.A.. 1977. Pag 143-144, 489.
OBJETIVO GENERAL DE LA PRÁCTICA
Determinar la estabilidad relativa de los complejos obtenidos, con base en observaciones cualitativas realizadas en los experimentos. OBJETIVOS ESPECIFICOS o o o
Comprobar que con el uso adecuado de las constantes de estabilidad, se pueden explicar las observaciones. Explicar con ecuaciones balanceadas, las reacciones que ocurren en cada ensayo. Explicar el efecto de la presencia de otros ligantes, del pH y de la temperatura sobre la estabilidad de un complejo. MARCO TEÓRICO
COMPUESTO DE COORDINACION: Se trata de compuestos que contienen un átomo o ion central que generalmente es un metal, rodeado por un grupo de iones o moléculas. El complejo tiende a mantener su identidad aún en solución, pero en este caso puede haber disociación parcial. La carga eléctrica del complejo depende de las cargas del átomo central y de los iones y moléculas que lo rodean y puede resultar un catión, un anión o no iónico. LIGANTE O LIGANDO: los grupos ligantes, son los átomos o moléculas que están directamente enlazados al átomo centrar y se dice que están situados en la esfera de coordinación del metal. LIGANTES MONODENTADOS: son aquellos que participan en la formación de compuestos de coordinación con un enlace por ligando; por ejemplo, NH3, H2O, F- y CNLIGANTES POLIDENTADOS: son los que participan en la formación de compuestos de coordinación con dos o más enlaces con el ion metálico por molécula de ligando. NUMERO DE COORDINACION: el número de coordinación o valencia secundaria es el número de ligandos que alberga el átomo central en un compuesto de coordinación. QUELATO: son los grupos de ligandos multidentados que se unen al átomo central por dos partes formando una especie de corona.
CONSTANTE DE ESTABILIDAD: consideremos MLn como fórmula general del complejo, donde M es un ion metálico, L un ligando monodentado y n representa el número de ligandos alrededor del ion metálico. El equilibrio que debemos estudiar es el siguiente:
Para mayor simplicidad de la escritura, no indicamos la carga del ion metálico ni la del ion complejo. En el equilibrio entre ion metálico, ligando y complejo debemos considerar solo el número de ligandos, pues para los complejos monodentados, la carga no determina el número de ligandos por ion metálico. Puede considerarse como n = 1,2,3 … n y los equilibrios correspondientes se pueden escribir como sigue:
La constante de equilibrio correspondiente a las ecuaciones: [
] [ ][ ] Esta constante para cualquiera de los casos recibe el nombre de constantes de estabilidad. Esta constante en los compuestos de coordinación sirve, por lo general, en la determinación de la estabilidad de este, viendo la cantidad de cifras que contenga, podrá este ser más estable.
METODOLOGIA
Diagr. 1. Parte A, punto 1.
Diagr. 1. Parte A, punto 2.
Diagr. 1. Parte A, punto 3
Diagr. Parte A, punto 4
Diagr. Parte A, punto 5
Diagr. Parte A, punto 6
Diagr. Parte B, punto 1
Diagr. Parte B, punto 2
Diagr. Parte B, punto 3
Diagr. Parte B, punto 4
Diagr. Parte B, punto 5
Diagr. Parte B, punto 6
Diagr. Parte B, punto 7
Diagr. Parte B, punto 8
Diagr. Parte B, punto 9
TABLA DE DATOS
REACTIVO (NOMBRE) Cloruro de cromo (II) Hidróxido de amonio Hidróxido de sodio Cloruro de níquel (II) hexahidratado Dimetilglioxima Nitrato de plata Fluoruro de sodio Cloruro de potasio Bromuro de potasio Ioduro de potasio Cianuro de potasio Tiocianato de potasio
REACTIVO (FORMULA MOLECULAR) CrCl3 NH4OH NaOH NiCl2 . 6H2O C4H8N2O2 AgNO3 NaF KCl KBr KI KCN KSCN
REACTIVO (NOMBRE) Sulfato de cobre heptahidratado Cloruro de amonio – hidróxido de amoniaco EDTA Cloruro de calcio Hexacianoferrato (III) de potasio Cloruro de hierro (III) Zinc UREA
REACTIVO (FORMULA MOLECULAR) CuSO4 . 5H2O NH3-NH4Cl
C10H16N2O8 CaCl2 K3[Fe(CN)6] FeCl3 Zn CO(NH2)2
INFORME COMPUESTOS Y QUELATOS “ESTABILIDAD RELATIVA DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACION” PRACTICA # 4 QUIMICA INORGANICA I
APUNTES DE LA PRÁCTICA
Apuntes. Parte A (I)
Apuntes. Parte A (II)
Apuntes. Parte B (I)
Apuntes. Parte B (II)
TABLA DE RESULTADOS PARTEA:
Punto 1: Al adicionar NH4OH a la solución de NiCl2 x 6H2O (
)
(
)
(
) ( )
(
)
Ahora el hidróxido de níquel en exceso de amoniaco forma: (
) ( )
(
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)
) ] (
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Se forma un complejo catiónico con Cuando se le adiciono el dimetilglioxima: [
(
) ] (
)
( [
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) ( ) ) ( ) ] ( )
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Punto 2: Al adicionar NH4OH a la solución de CrCl3 (
)
(
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) ( )
Cuando se adiciona el NaOH, el precipitado se disuelve por exceso de OH-: (
) ( )
(
)
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Se forma un complejo anionico muy estable con
Punto 3: o Al adicionar NaF a la solución de AgNO3 no ocurrió nada. o
Cuando se adicionó KCl a la solución de AgNO3 se forma precipitado blanco: (
o
)
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Una Disolución de KBr con AgNO3 forma un precipitado blanco amarillento de consistencia lechosa: (
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o
Cuando se adicionó KI a la solución de AgNO3 se forma precipitado amarillo: (
o
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En la reacción de AgNO3 y KCN: (
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Se forma un complejo anionico muy estable con o
Una solución de AgNO3 en presencia de solución de KSCN: (
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Se forma un complejo anionico estable con
Punto 4: El ion cobre reacciona con cantidades estequiometrias de amoniaco acuoso para precipitar hidróxido de cobre. (
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El precipitado se disuelve en un exceso de amoniaco para formar un ion complejo azul oscuro. (
) ( )
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Se forma un complejo Catiónico estable con El tetraamincobre (II) al reaccionar con EDTA: [
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) ] (
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)] (
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Se forma un complejo Anionico más estable con
Punto 5: El hexacianoferrato(III) es un complejo anionico demasiado estable con
Cuando su sal de potasio en disolución acuosa se mezcla con FeCl3 y también como ayuda Zn se forma un precipitado de color azul oscuro, que es llamado azul de Prusia: (
)
(
)
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) ]
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) ]( )
PARTE B:
Punto 1: La reacción de FeCl3 y H3PO4: (
)
(
)
(
)
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)
Cuando se adiciona acido oxálico al FeCl3: (
)
(
)
) (
(
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)
Punto 2: A una solucion con iones Co2+ si se le adiciona iones SCN- en presencia de un compuesto organico, se forma un complejo: ( )
(
)
[
(
) ] (
)
Se forma un complejo Anicónico poco estable con Si a este complejo se le adicionan iones Fe+3: [
(
) ] (
)
(
)
] (
[
)
Se forma un complejo Catiónico poco estable con
CUESTIONARIO
Practica A: 1. Construya una tabla que presente información sobre: formula, nombre, configuración de la capa de valencia del átomo central, geometría, color, valor de la constante de estabilidad y reacción de obtención de los complejos obtenidos en los ensayos 2, 5 y 6. Solución: FORMULA
NOMBRE
C.E. ATOMO CENTRAL
GEOMETRIA
COLOR
Kf
REACCION
[Cr(OH)4]-
Ion Tetrahidroxocro mato (III)
[Ar]3d54s1
Cuadrado plana
Verde Opaco
8,0 × 1029
(
) ( ) (
2. Dibuje la formula estructural de los complejos obtenidos en los ensayos 1, 3, 4 y 6 Solución:
Ensayo 1. [
) ]
(
Ensayo 3. [
(
) ]
Ensayo 3. [
(
) ]
Ensayo 4. [
(
) ]
)
(
)
3. De acuerdo con los resultados obtenidos en el experimento 3, ¿Qué puede decir acerca de la fuerza como ligantes del amoniaco, cianuro y tiocianato? Solución: Comprando los tres tipos de ligandos y la constante de formación de los iones que los contienen; la fuerza de los ligantes son , esto podría decirse que se debe a los enlaces que contienen dichos ligandos, que por lo general el que posee más enlace, se le es más difícil separar los átomos, porque se necesitaría un gasto de energía alto, esto también conlleva a una gran afinidad como ligante en el caso de CN- por solo necesitar un electrón para cumplir el octeto. BIBLIOGRAFÍA
1. F. Basolo, R. Johnson. Química de los compuestos de coordinación. Editorial Reverté S.A.. 1980. Pag 7, 15, 23 . 2. Glenn H. Brown, Eugene M. Sallee. Química cuantitativa. Editorial Reverté S.A.. 1977. Pag 143-144, 489.
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