Relatório sobre equilíbrios de complexação, Trabalhos de Química Analítica

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Universidade Federal do Maranhão-UFMA Centro de Ciência Sociais Saúde e Tecnologia-CCSST. Engenharia de Alimentos Disciplina: química analítica qualitativa

Equilíbrios de complexação

Imperatriz 2021

Equilíbrios de complexação

Relatório apresentado ao curso de Engenharia de Alimentos- UFMA Como parte das exigências da disciplina de Química Analítica qualitativa. Imperatriz 2021

1. INTRODUÇÃO

Complexo ou íon complexo é um tipo de composto formado pela reação de um ligante químico com um íon metálico central em que este íon coordena os ligantes ao seu redor. É semelhante à formação de um sólido iônico pouco solúvel, exceto quanto à natureza homogênea do equilíbrio, pois, na complexação, formam-se espécies pouco dissociáveis e não pouco solúveis. Nas reações de complexação as Concentrações Analíticas e Concentrações de Equilíbrio são importantes assim como a acidez do meio e o comportamento ácido-base de ânions ou espécies neutras (moléculas) que agem como ligantes químicos e dos próprios cátions coordenantes. As relações das espécies em equilíbrio são fundamentais para o entendimento dos métodos clássicos analíticos de complexação: separações químicas, volumetria de complexação, gravimetria, métodos instrumentais baseados em formação de íons complexos

2. OBJETIVO Estudo de forma experimental as reações de complexação interpretando os deslocamentos de equilibrio e observando o comportamento dos complexos em solução aquosa na presença de diferentes ligantes e na formação de complexos de metais de transição Cu, Fe, Ag avaliando as condições que favorecem a formação destes compostos. [1] 3. MATERIAIS UTILIZADOS Vidraria: bastão de vidro; béquer de 50 ml; balão volumétrico de 50 ml; pipeta volumétrica de 10 ml. Reagentes: Sulfato de cobre; nitrato de prata; nitrato de ferro (III); cloreto de sódio; tiocianato de sódio;

hidróxido de amônio; água destilada. Outros: Pisseta; espátula metálica; balança analítica; etiqueta (ou caneta para retro-projetor).

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Preparo de soluções Pesou- se as quantidades apropriadas para o preparo de volume de 50 ml de soluções de AgNO 3 0,01M, NaCl, 0,01M, Fe (NO 3 ) 3 0,01M, NaSCN 0,01M, NH 4 OH 0,01M. Dissolveu-se em um pouco de água, transferiu-se quantitativamente para um balão volumétrico de 50 ml, ajustou-se o volume e identificou-se as soluções. Em um béquer de 50 ml, adicionou-se cerca de 30 ml de água destilada e algumas gostas da solução do metal em análise. Adicionou-se os reagentes indicados nas reações a seguir. 4.1 Reações 1 – Ag+(aq) + Cl-(aq) 🡪 1 – Ao béquer da primeira reação, acione NH 4 OH AgCl (^) (s) + Cl-(aq) 🡪 2 – Fe3+(aq) + Cl-(aq) 🡪 3 - Fe3+(aq) + SCN-(aq) 🡪 4 – Cu2+(aq) + NH 4 OH (^) (aq) 🡪 5 - Ao béquer da primeira reação, acione NH 4 OH Cu (OH)2(s) + NH 4 OH (^) (aq) 🡪

5.3 solução: Fe3+(aq) + SCN- (aq) →Fe(SCN)3 + 3NaNO A solução de nitrato de ferro III é adicionado um pouco de água para que a solução possa ser bem diluída e incolor e em seguida é adicionado uma solução de tiocianato de sódio e há a formação de um composto vermelho sangue muito diluído. Fe(NO3)3 +3NaSCN → Fe(SCN)3 + 3NaNO 5.4 Solução: Fe3+(aq) + Cl- (aq) →FeCl3 + 3Na(NO3) Agora faremos nossa quarta solução com solução de nitrato de ferro e cloreto de sódio preparando uma solução de ferro bem diluída ela é quase incolor adiciona-se o cloreto de sódio adicionado em uma quantidade um pouco maior que a solução de ferro é possivel ver o desenvolvimento de um liquido mais amarela formando o cloreto de ferro vejamos Fe(NO3)3(aq) + NaCl(aq) → Fe3+ 3Na(NO3) 5.5 solução Cu2 + (aq) + NH4OH(aq) →[Cu(NH3)4]SO4.H20(aq) + 4H2O Ao ser adicionado o amônio o sulfato de cobre, diluído em pequena quantidade, forma-se pequenos flocous ou então um precipitado leve que fica no alto, fazendo com que forme o hidróxido de cobre (II) que possui a coloração azulada. Tendo então sua reação representada por: CUSO4. 5H2O + 4NH3(aq) → [Cu(nh3)4]SO4.H2O(aq) + 4H2O(l) 5.6 solução: Ao béquer da primeira reação, acione NH4OH: Cu(OH)2(s) + NH4OH(aq) →Cu(nh3)42 + 4H2O Ao aumentar-mos a quantidade de Hidróxido de Amônio, os flocos que estavam no começo vão começar a sumir, ou seja, se dissolver novamente, e há o aparecimento de uma coloração de azul escuro, mais azul que o anterior que foi conseguido na formação de cobre com amonia. Nesse, as moléculas de amoníaco se ligam ao cobre e formam a tetraminocobre (II) sendo de sódio ou de potássio. Tendo então sua reação representada por: Cu(OH)2(s) +NH4OH(aq) → Cu (NH3)42 +H

Logo observamos que a formação de complexos da solução e da dissolução dos compostos e possivel vizualizar o surgimento de cores, alteração e a intensificação das mesmas. Portanto grande parte das formações desses complexos é feito de maneira instrumental aparti do espectrômetro que monitora e quantifica os complexos. Vejamos os compostos apresentados acima possui coloração diferentes o ferro amarelo com a adição do tiocianato forma um complexo vermelho e o cobre dá origem a complexos azuis e a prata da origem a complexos incolores.

6. CONCLUSÃO Através desse sistema, pode-se observar a formação de complexos e o equilíbrio de complexação de forma experimental, a interpretação das perturbações de equilíbrio e o estudo dos mesmos de forma experimental foram obtidos com êxito dentro dos parâmetros idealizados. 7. QUESTÕES

1. Por que os compostos de coordenação são coloridos? A cor do complexo depende do metal e seu estado de oxidação para serem coloridos, há uma dependência de que o orbital " d " seja parcialmente preenchido por elétrons estes compostos absorvem luz visível e a cor que você enxerga é a soma das luzes não visíveis pelo complexo.
2. Escreva as equações de equilíbrio para formação dos compostos mostrados no vídeo. Ag+ (aq) + Cl-(aq) → AgCl(s) → NH3 → Ag(NH3) 2)+ Fe3+(aq) + Cl-(aq) → [FeCl 4 ]-(aq) Fe3+(aq) + SCN-(aq) → [Fe(SCN)6]3-(aq) Cu2+(aq) + NH3 → Cu(HO)2(S) → Cu(NH3) 4)2+ (aq)
3. O que são ligantes? o conceito de ligantes está inserido no contexto de composto de coordenação, pois esses compostos tem um atomo central de metal ou entao um ion metalico que atua como acido de lewis, e estao rodeados por ligantes que sao os ions ou moleculas