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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SUL UNIDADE DE ENSINO DE DOURADOS CURSO DE LICENCIATURA EM QUMICA

Qumica Inorgnica IIPrticas I, II e III

Relatrio solicitado aos acadmicos pelo Profo Msco Daniel, pela disciplina de Qumica Inorgnica II

Acadmico: Danilo Domingues Nasario Fernanda Christina Bottega Flvio Flores Aquino

12041 14145 12048

DOURADOS MS NOVEMBRO 2008

________________________________________________________INTRODUO

Um complexo um composto qumico formado pela adio de uma substncia simples, normalmente um on metlico que funciona como um receptor de eltrons pi com uma ou vrias molculas de outra substncia, chamada de ligante bases de Lewis. Os casos mais comuns de complexos ocorrem com os compostos inicos metlicos, que podem ter seus ons metlicos complexados tanto nos cristais quanto em soluo. Existem tipos de complexos, os quais so: carregados e neutros, elemento central, esferas de coordenao interiores e exteriores, bem como os tipos de ligantes e seus modos de coordenao: carregados e neutros; ligantes monodentados; polidentados, ligantes ambidentados, ligantes em ponte. ligantes doadores , doadores , aceitadores , ligandos quelato e macrocclicos. A geometria dos complexos dependem do nmero de coordenao (2 a 6 e nmeros de coordenao mais elevados); exemplos de geometrias : linear, trigonal, quadrangular plana, tetradrica, octadrica, e trigonal prismatica. As geometrias podem sofrer deformidades confiorme a distoro tetragonal ou Efeito Jahn-Teller diz o seguinte: "Qualquer estrutura molecular no-linear que se encontre num estado degenerado ser instvel e sofrer algum tipo de distoro para diminuir sua simetria e afastar a degenerao." Existem alguns fatores que levam a formao dos complexos: Carga do on metlico - Segundo as regras de Fajans, quanto menor o tamanho de um ction, maior a sua carga e maior o campo eltrico gerado por ele. E isso acarreta consequncias na estabilidade de um complexo. Um ction metlico pequeno, portanto, possui uma carga elevada e, portanto, o campo eltrico gerado por ele grande. Isso facilita a acomodao de um maior nmero de ligantes em torno de si. Nmero de ligantes - Comparando-se um complexo octadrico com um complexo tetradrico, ambos com o mesmo on metlico e os mesmos tipos de ligantes, dever ser mais estvel o octadrico. Seis ligantes promovem um campo eletromagntico cerca de duas vezes mais forte do que quatro ligantes. Geometria do complexo - Os ligantes em um complexo octadrico esto dirigidos de maneira mais eficaz do que em um complexo tetradrico. No octaedro os ligantes

exercem uma influncia mxima sobre os orbitais eg (sobre os eixos) e muito baixa sobre os orbitais t2g. Nos complexos tetradricos ocorre o oposto. Assim, o valor de 10Dq nos complexos octadricos maior. Isto significa que a energia liberada no desdobramento dos orbitais d (transio d-d) maior, logo, o complexo mais estvel. Natureza dos ligantes - A natureza dos ligantes um dos fatores mais importantes na estabilidade do complexo. Do ponto de vista eletrosttico, ligantes de carga negativa ou ons pequenos produzem uma maior separao do campo cristalino, porque a repulso eltron-eltron gerada por um ligante de carga negativa real muito maior do que por um ligante neutro. Os ligantes so classificados em fortes ou fracos, segundo uma srie espectroqumica. Veja um parte dela (em ordem decrescente de fora):

CO > CN- > fosfino > NO2- > fenil > dipiridino > en > NH3 > CH3CN > NCS- > oxalato > H2O > OH- > F- > NO3- > Cl- > SCN- > S2- > Br- > IOs ligantes de campo forte influenciam uma transio d-d no metal, de modo que o eltron ocupe um orbital semipreenchido, isto , de modo a emparelhar eltrons. Isso causa uma reduo na soma dos spins (um orbital com dois eltrons tem momento de spin igual a zero). O complexo, nesse caso, chamado complexos de spin baixo. J os ligantes de campo fraco influenciam uma transio, de modo que o eltron ocupe um orbital vazio. Nesse caso, o complexo chamado complexo de spin alto, porque a soma dos spins maior, j que no h emparelhamento. Natureza do on metlico - Dentro de um mesmo perodo na tabela peridica, as diferenas entre os valores de 10Dq dos complexos desses metais no so grandes. Quando se passa para outros perodos (3d 4d 5d) estas diferenas se tornam maiores. Esta uma tendncia geral para todos os elementos de transio, e estudos mostram que complexos da 2a e 3a srie de transio so quase exclusivamente de spin baixo. Na 1a srie de transio existem um grande nmero de complexos de spin alto e baixo. Algumas Teorias tentam explicar a formao dos complexos: Teoria da ligao de valncia Os compostos de coordenao contem ons complexos, nos quais os ligantes formam ligaes coordenadas com o metal Assim, o ligante deve ter um par de eltrons livres e

o metal um orbital vazio. A teoria permite determinar quais so os orbitais atmicos do metal que so utilizados para formar as ligaes. Prev o numero de eltrons desemparelhados, porem no explica a cor dos complexos e as propriedades magnticas em funo da temperatura. Quando usamos orbitais 4d externos o complexo ser de esfera externa. A energia desses orbitais relativamente elevada e o complexo deve ser reativo o lbil (Spin alto, paramagntico, eltrons desemparelhados,Campo fraco); (Spin baixo, diamagntico, eltrons emparelhados, campo forte). Teoria do Campo Cristalino Supe que a atrao entre metal central e os ligantes num complexo puramente eletrosttica. Podem ser do tipo: on- on- cargas diferentes entre metal e ligante on-dipolo entre metal e ligante(sendo uma molcula neutra).

Na teoria do campo cristalino so feitas as seguintes suposies: Os ligantes so tratados como cargas pontuais No h interao entre os orbitais do metal e dos ligantes. Todos os orbitais d do metal, tem a mesma energia.

A EECC igual a zero para ons com configurao d0 e d10, tanto em campos ligantes fortes como fracos. A EECC tambm igual a zero para configuraes d5 em um campo fraco. Todos os demais arranjos apresentam alguma EECC, que aumenta a estabilidade termodinmica dos complexos. O numero de coordenao dos haletos dos elementos da primeira serie de transio no estado divalente igual a 6, as estruturas geomtricas so anlogas a dos complexos octadricos. Os raios inicos do Ca2+ e do Zn2+ diminuem continua e gradativamente, por causa da crescente carga nuclear e da ineficiente blindagem.

Teoria do Orbital Molecular feita para ligaes covalentes. O complexo ser colorido, visto que possvel a promoo de eltrons dos orbitais no-ligantes para os orbitais antiligantes eg*. Explica as propriedades magnticas e os espectros dos complexos. Baseia-se na mecnica ondulatria e determina o valor de 0. A teoria do orbital molecular explica as ligaes , estas podendo ocorrer em dois casos: Receptores : ligantes como CO, CN- e NO+ possuem orbitais p vazios com simetria adequada para interagir com os orbitais t2g do metal, formando ligaes . Esse fenmeno denominado de retrodoao. Interaes aumentam o valor de 0 sendo por isso ligantes de campo forte. Doadores : o ligantes possuem orbitais preenchidos que interagem com os orbitais t2g dos metais, formando uma ligao . Logo, h transferncia de densidade eletrnica do ligante para o metal.

________________________________________________________OBJETIVO

Proporcionar o entendimento de algumas caractersticas de metais de transio, bem como, fazer algumas snteses de complexos e determinar a geometria dos complexos formados utilizando da colorao e de teorias e ponto de fuso para identificao dos mesmos.

_____________________________________PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Prtica I 01) Em um tubo de ensaio colocou-se uma pequena quantidade de tiossulfato de sdio slido, em seguida gotas de soluo de cloreto de cobalto II, anotando as mudanas ocorridas. 02) Em um tubo de ensaio colocou-se um pouco de cloreto de cobalto II hexahidratado slido, o qual foi aquecido em um bico de gs, anotando-se as mudanas ocorridas. 03) Em um tubo de ensaio adicionou-se uma pequena quantidade de cloreto de cobalto II hexahidratado slido, em seguida na capela adicionou-se cido clordrico concentrado. 04) Em uma soluo de nitrato de nquel II, adicionou-se gotas de uma soluo 1% alcolica de dimetilglioxima em amnia lquida.* 05) Em uma soluo de nitrato de ferro III, adicionou-se gotas de uma soluo 1% alcolica de dimetilglioxima em amnia lquida.* 06) Em uma soluo de cloreto de cobalto II, adicionou-se gotas de uma soluo 1% alcolica de dimetilglioxima em amnia lquida.* 07) Em uma soluo de nitrato de prata, adicionou-se uma soluo de cloreto de sdio, onde o precipitado formado foi dissolvido em excesso de hidrxido de amnio. 08) Em uma soluo de nitrato de ferro III adicionou-se uma pequena quantidade de soluo de tiocianato de potssio. 09) 10) Em uma soluo de nitrato de ferro III adicionou-se um pouco de piridina. Em uma soluo de sulfato de cobre II adicionou-se um pouco de piridina.

11) Dissolveu-se pequena quantidade de cloreto de cobre I em Hcl concentrado, em seguida adicionou-se soluo de dimetil glioxima. 12) Dissolveu-se pequena quantidade de cloreto de cobre I em HCl concentrado, em seguida adicionar soluo de piridina.

Reao da Fenantrolina com o on prata.

Dissolveu-se 0,100 g de fenantrolina e misturou a soluo a uma soluo contendo 0,0856g de nitrato de prata. A mistura foi aquecida a temperatura de 40C at a formao do precipitado de colorao amarela. 13) Reaes do on prata. Em cinco tubos de ensaios contendo uma soluo de nitrato de prata 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de dicromato de potssio 0,1 M Tubo 2 soluo de iodeto de potssio 0,1 M Tubo 3 soluo de cloreto de sdio 0,1 M Tubo 4 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 5 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M 14) Reaes do on cobre II Em trs tubos de ensaio contendo uma soluo de sulfato de cobre II 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de iodeto de potssio 0,1 M Tubo 2 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 3 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M Tubo 4 neste foi adicionado apenas sulfato de cobre hexahidratado slido, aquecendoo em seguida. 15) Reaes do on cdmio Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de nitrato de cdmio 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M 16) Reaes do on mercrio Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de cloreto de mercrio II 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M 17) Reaes do on zinco Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de sulfato de zinco 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M

18) Reaes do on mangans Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de nitrato de mangans pentahidratado 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M 19) Reaes do on ferro Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de nitrato de ferro III 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de nitrato de ferro II 0,1 M, adicionouse: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M 20) Reaes do on cobalto Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de cloreto de cobalto II 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M 21) Reaes do on nquel Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de nitrato de nquel II 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M Tubo 3 soluo de dicromato de potssio 0,1 M 22) Reaes do on crmio III Em dois tubos de ensaio contendo uma soluo de cloreto de crmio III 0,1 M, adicionou-se: Tubo 1 soluo de carbonato de sdio 0,1 M Tubo 2 soluo de hidrxido de sdio 0,1 M Tubo 3 soluo de dicromato de potssio 0,1 M Prtica II

Em um bquer, dissolveu-se sob agitao 0,2502g de sulfato de cobre II (aproximadamente 1mmol), em 3mL de gua destilada quente. Adicionou-se 2mL de etanol 95% quente usando uma pipeta de pasteur, com um termmetro tentou-se manter a temperatura prxima a 70C. Em outro bquer dissolveu-se 0,1543g de glicina (aproximadamente 2mmol), em 2mL de gua quente quando com o auxlio de uma pipeta de pasteur misturou-se as solues que ficaram no banho de gelo at haver precipitao. Uma parte da soluo foi guardada para se fazer o espectro de U.V. enquanto a outra parte foi deixada para evaporar e se determinar o ponto de fuso do slido formado. O mesmo foi feito para o on Cr+3, sendo as massas utilizadas de: Glicina: 0,0840 g e CrCl3.6H2O: 0,0996g j que agora teremos 3 e no 2mmol de glicina, considerando o on Cr+3. Prtica III Sntese do [Co(NH3)5Cl]Cl2 Em uma capela adicionou-se aproximadamente 1g de cloreto de amnio em 6ml de hidrxido de amnio concentrado (em um erlenmeyer), mantendo a soluo sob agitao (com agitador magntico), em seguida colocou-se aos poucos aproximadamente 2g de cloreto de cobalto. Tambm em pequenas quantidades adicionou-se 1,6mL de perxido de hidrognio 30%, aps a efervecncia adiciona-se de 1 em 1mL, 6mL de HCl concentrado. Aps manter a soluo entre uma temperatura de 55C a 65C, durante uns quinze minutos a fim de se eliminar os ligantes aquo, adiciona-se ento 5mL de gua e deixa-se a mesma resfriar em banho de gelo, aps a precipitao filtra-se tudo por filtrao a vcuo, lavando o produto com gua e etanol gelados. Sntese do [Co(NH3)6]Cl3 Adicionou-se aproximadamente 1g de cloreto de cobalto e 0,7g de cloreto de amnio em 6mL de gua em um erlenmeyer, em seguida 0,2g de carvo ativado e 9mL de hidrxido de amnio concentrado, a soluo ento resfriada em banho de gelo,

ento adiciona-se 1mL de perxido de hidrognio de gota em gota, cuidando para que a temperatura no ultrapasse os 10C. A soluo aquecida at os 60C por meia hora e resfriada em banho de gelo com a temperatura prxima de 0C, ento filtra-se a soluo. Coloca-se o slido em um erlenmeyer adicionando 4mL de gua quente e 1ml de HCl concentrado, a mistura aquecida a 70C e filtrada a quente, o filtrado colocado em um banho de gelo e adiciona-se 0,2mL de HCl concentrado, recolhendo-se o produto por filtrao a vcuo e lavando com etanol. Sntese do [Co(NH3)5H2O]Cl3 Dissolveu-se 0,5034g de [Co(NH3)5Cl]Cl2 em um erlen e adicionou-se 7,5mL de hidrxido de amnio 5%, aquecendo a soluo em uma chapa at dissolver o composto, a soluo ento resfriada em um banho de gelo ficando sempre prxima dos 10C. coloca-se a soluo sob agitao, com agitador magntico e adicionando HCl concentrado at aparecer um precipitado vermelho e desaparecer o vapor de cloreto de amnio da soluo, ela novamente resfriada prxima de 0C e filtrada por filtrao a vcuo. Sntese do [Co(NH3)5ONO]Cl2 Dissolveu-se 0,5068g de [Co(NH3)5Cl]Cl2 em um erlen adicionando 7,5mL de hidrxido de amnio 10%, aquecendo a soluo em uma chapa de aquecimento at a dissoluo do composto, a soluo ento resfriada em banho de gelo a 10C, adicionou-se HCl 2M at que o pH da soluo se tornasse neutro, o que foi verificado com uso de papel tornassol, parando de se adicionar o cido quando a fita praticamente no variava de cor,, adicionou-se 0,5540g de nitrito de sdio e em seguida 1mL de HCl 6M, a soluo deixada no banho de gelo por 1 hora, ento filtra-se a soluo para coletar o produto por filtrao a vcuo. Sntese do [Co(NH3)5NO2]Cl2 Dissolveu-se 0,2037g de [Co(NH3)5ONO]Cl2 em 10mL de gua quente, contendo 1mL de hidrxido de amnio concentrado, a soluo colocada no banho de gelo at ocorrer a precipitao, ento coleta-se o produto por filtrao.

___________________________________________RESULTADOS E DISCUSSO

Pratica 1Reaes de Cobalto Caractersticas principais O cobalto um metal duro, ferromagntico, de colorao branca azulada. Sua temperatura de Curie de 1388 K. Normalmente encontrado junto com o nquel, e ambos fazem parte dos meteortos de ferro. um elemento qumico essencial para os mamferos em pequenas quantidades. O Co-60, um radioistopo, um importante traador e agente no tratamento do cncer. O cobalto metlico normalmente constitudo de duas formas alotrpicas com estruturas cristalinas diferentes: hexagonal e cbica centrada nas faces, sendo a temperatura de transio entre ambas de 722 K. Apresenta estados de oxidao baixos. Os compostos nos quais o cobalto possui um estado de oxidao de +4 so pouco comuns. O estado de oxidao +2 muito frequente, assim como o +3. Tambm existem complexos importantes com o cobalto apresentando estado de oxidao +1. A maioria dos compostos de Co+2 so soluveis em gua, exceto o carbonato. Os complexos podem ser tetradricos ou octadricos, os tetradricos apresentam configurao d7, tanto os octaedros quanto os tetraedros so de spin alto, os tetradros so comuns e apresentam cores mais intensas que os octadros. Como a diferena de estabilidade entre as duas formas pequena, elas podem coexistir em equilibrio. Com ligantes monodentados volumosos forma-se complexos tetradricos, o Co+2 forma mais complexos tetradricos que qualquer outro on de metal de transio, sendo que menos comum a formao de complexos quadrado planares com ligantes bidentados e com ligantes tretradentados. O Co+3 ocorre em poucos compostos simples. So compostos azuis fortemente oxidantes, seus complexos podem ser facilmente obtidos. O Co+3 forma mais complexos que qualquer outro elemento, sendo que praticamente todos possuem seis ligantes dispostos num arranjo octadrico. Um importante complexo de cobalto a vitamina B12

Papel biolgico O cobalto em pequena quantidade um elemento qumico essencial para numerosos organismos, incluindo os humanos. A presena de quantidades entre 0,13 e 0,30 ppm no solo melhora sensivelmente a sade dos animais de pastoreio. O cobalto um componente central da vitamina B12 ( cianocobalamina ). Reao 1: 2Na2S2O3 + CoCl2 . 6H2O [Co(S2O3)2] + 2NaCl rosa azul

Geometria: linear, pois o ligante monodentado e portanto o nmero de coordenao dois. O diagrama de energia para o Co no estado de oxidao +2 :

Atravs do diagrama possivel ver que duas transies permitidas pela por spins e por laporte, que estabelece que transies que envolvem, a variao do nmero quantico secundrio igual l =+ -

1 podem ocorrer, ocorrem. Essas transies so responsveis

pela colorao do complexo formado.

Reao 2: [Co(H2O)6]Cl2 [Co(H2O)4]Cl2Slido prpura azul

Devido ao aquecimento duas molculas de gua desprenderam-se do complexo cloreto de cobalto (II) hexahidratado slido de colorao prpura, formando o cloreto de colbato (II) tetrahidratado, de colorao azul. Reao 3: [Co(H2O)6]Cl2 + 2HCl [CoCl4]-2 + 6H2O +H2Slido prpura azul

A reao do cloreto de cobalto(II) hexahidratado slido de colorao prpura com HCl formou o complexo tetraclorato de cobalto(II) de colorao azul.

O Co+2 , forma complexos tetradricos ou quadrados planares. A distino entre eles pode ser feita por meio da medida de suas propriedades magnticas. A figura abaixo mostra o Co+2 em complexos tetradricos e quadrados planares:

Figura 1: Co+2 em complexos tetradricos e quadrado-planares. O diagrama abaixo vlido tanto para [Co(H2O)4]Cl2 quanto para [CoCl4]-2, pois ambos os complexos possuem ligante de campo fraco.

Diagrama de energia do on Co+2 para uma estrutura tetradrica O [Co(H2O)4]Cl2 e o [CoCl4]-2 tem nmero de coordenao 4 e apresentam estrutura tetradrica pois o ligante no grande o suficiente para desdobrar a estrutura formando um quadrado planar, sendo a gua e o cloro ligantes de campo fraco. Todos os complexos tetradricos so de spin alto, ou seja, de campo fraco isso porque o

desdobramento tetradrico t menor que o desdobramento octadrico, portanto o emparelhamento de eltrons no favorecido do ponto de vista energtico e assim todos os complexos tetradricos so de spin alto. Num composto tetradrico a apenas quatro ligantes ao invs de seis, logo o campo ligante tem intensidade menor e portanto a magnitude menor. A direo dos orbitais no coincide com a direo de aproximao dos ligantes e isso reduz o desdobramento do campo cristalino. A hibridizao do metal em complexos tetradricos sp3 . A teoria da ligao de valncia permite determinar quais so os orbitais atmicos do metal que so utilizados para formar as ligaes. Esta teoria no explica os espectros eletrnicos dos complexos e tambm no explica porque as propriedades magnticas variam. Pela teoria do campo cristalino: No [Co(H2O)4]Cl2 o cobalto atua como cido de lewis, recebendo os pares de eltrons do ligante (H2O) que atua como base de lewis doando estes eltrons. A gua um ligante neutro, ento a atrao ocorre atravs do dipolo negativo formado no tomo de oxignio.

Reao 6: CoCl2.6H2O + 2[DMG]-2 Co[DMG]2Rosa amarelo

A reao do cloreto de cobalto(II) hexahidratado slido de colorao rosa com DMG forma o bis dimetilglioxima cobalto II de colorao amarela. ons como o Co+2 , Cr+2, Fe+2, Cu+2 quando formam complexos com ligantes de campo forte, possuem geometria quadrado planar. A DMG um ligante de campo forte e bidentado, sugere portanto uma estrutura quadrado planar para o complexo Co[DMG]2.

Diagrama de energia do on Co+2 para uma estrutura quadrado planar Espera-se que este complexo apresente a estrutura quadrado planar, primeiramente pelo ligante ser volumoso e bidentado e possuir nmero de coordenao

igual a 4. O diagrama acima mostra a degenerescncia do orbital eg devido ao seu preenchimento assimtrico. Quando os pares de eltrons do ligante se aproximam pelo orbital dz2 encontram a repulso de um eltron alm de seu grande volume que contribui para esta possvel geometria uma vez que estes eltrons no conseguem se ligar. Enquanto que quando a aproximao ocorre pelo orbital dx2-y2 os eltrons do ligante no encontram essa repulso uma vez que este se encontra vazio. O stio de coordenao da DMG so os tomos de nitrognio. Reao 20: Tubo 1) CoCl2 + Na2CO3 [Co(CO3)2] + 2NaCl Rosa lils

O cloreto de cobalto(II) de colorao rosa reage com o carbonato de sdio formando o carbonato de cobalto(II) de colorao lils. O carbonato liga-se ao cobalto atravs de dois tomos de oxignio. A estrutura sugerida a de um quadrado planar, pois o carbonato um ligante de campo forte. O diagrama o seguinte:

Tubo 2)

CoCl2 + 2NaOH [Co(OH)4]-2 + 2NaCl Rosa precipitado azul

O cloreto de cobalto(II) de colorao rosa reage com o hidrxido de sdio formado o precipitado tetrahidroxidecobalto(II) de colorao azul. O nmero de coordenao do complexo 4, e o hidroxo um ligante de campo fraco, o diagrama :

e portanto o complexo [Co(OH)4]-2, um tetraedro. O sitio de coordenao no oxignio.

Reaes do nquelO nquel um metal branco prateado com configurao 4s23d8, moderadamente abundante e produzido em grandes quantidades. utilizado para a preparao de vrias ligas, tanto ferrosas como no- ferrosas. Nos compostos simples predominantemente inico e divalente sendo seu estado de oxidao Ni2+ encontrado na maioria dos seus complexos que geralmente so quadrado planares ou octadricos Os sais de nquel (II) estveis so derivados do xido de nquel (NiO), que uma substncia verde. O sal dissolvido de nquel (II) apresenta colorao esverdeada devido cor do complexo hexaquoniquelato (II), [Ni (H2O)6], que se forma em meio aquoso. Embora a qumica do nquel seja relativamente simples pela predominncia do elemento no estado de oxidao (+II), a qumica do on Ni2+ em complexos bem mais complicada. Geralmente, seus complexos possuem geometria octadrica e quadrado planar, mais tambm so conhecidos alguns complexos com estruturas tetradricas, bipirmides trigonais e pirmides de base quadrada. Os complexos formados com amnia, por exemplo [Ni (NH3)6]2+, apresentam geometria octadrica. Esses complexos geralmente tm colorao azul e so paramagnticos, ao qual o on Ni2+ apresenta configurao d8, ou seja, dois eltrons desemparelhados. 21)Reao do on Nquel O nquel no reage em solues alcalinas, sendo assim, no forma complexos, com o hidrxido de sdio. Ele tambm, no reagiu com o carbonato de sdio, podemos explicar isso, devido a no mudana na colorao durante a reao. O soluo do sal utilizado para fazer a reao foi o nitrato de nquel (II), cuja colorao verde, a cor final da reao com carbonato foi verde claro, j com hidrxido de sdio a colorao final foi verde claro leitoso, indicando a no formao de complexos em ambos os casos. J com dicromato de potssio a reao foi a seguinte:

Ni(NO3)2 + 2K2Cr2O7 NiCr2O7 + K2NO3 Com o on dicromato forma-se um complexo quadrado planar, uma vez que complexos quadrado planares possuem colorao amarela, que foi adquirida nessa reao.

Espera-se que este complexo apresente a estrutura quadrado planar, primeiramente pelo ligante ser volumoso possuindo e possuir nmero de coordenao igual a 4. Quando a aproximao ocorre pelo orbital dx2-y2 os eltrons do ligante no encontram repulso uma vez que este se encontra vazio. Reao 4: Ni(NO3)2 + 2[C4H7N2O2]-2 Ni[C4H7N2O2]2verde rosa claro vermelho com precipitado

Na reao de nitrato de nquel de colorao verde com a DMG de colorao branca, ocorre a formao do complexo insolvel Ni-DMG de colorao vermelha e geometria quadrado planar. O nquel no estado de oxidao (+2) apresenta configurao d8 e o diagrama de energia o seguinte:

O diagrama mostra que o orbital eg, de maior energia, est preenchido simtricamente, com um eltron no orbital dz2 e outro no orbital dx2y2. O eltron isolado do orbital dx2y2 est sendo repelido por quatro ligantes, enquanto que o eltron no orbital dz2 est sendo repelido por somente dois ligantes. Portanto, a energia do orbital

dx2y2 aumenta em relao a do dz2. Como o campo ligante (DMG) suficientemente forte a diferana de energia entre os dois orbitais de torna maior que a energia necessria para emparelhar os eltrons. Nessas condies, forma-se um arranjo mais estvel se os dois eltrons eg se emparelharem, passando a ocupar o orbital menos energtico dz2. Com isso fica vazio o orbital dx2z2 e quatro ligantes podem agora aproximar-se sem dificuldade, segundo as direes +x, -x, +y e -y. Contudo os ligantes que se aproximarem segundo as direes +z e -z encontraro foras repulsivas muito fortes, visto que o orbital dz2 estar totalmente preenchido.Assim, somente quatro ligantes conseguem ligar-se ao metal, formando um complexo quadrado planar. O diagrama que representa o nivel d do nquel quando a DMG se se aproxima o seguinte:

A DMG um ligante bidentado e o seu sitio de coordenao so dois nitrognios, o que tambm favorece a estrutura quadrado planar.

Reaes do FerroCaractersticas principais um metal malevel, tenaz, de colorao cinza prateado apresentando propriedades magnticas; ferromagntico a temperatura ambiente, assim como o Nquel e o Cobalto. encontrado na natureza fazendo parte da composio de diversos minerais, entre eles muitos xidos, como o FeO (xido de ferro II, ou xido ferroso) ou como Fe2O3 (xido de ferro III, ou xido frrico). Os nmeros que acompanham o on ferro diz respeito aos estados de oxidao apresentados pelo ferro, que so +2 e +3, e raramente encontrado livre. Para obter-se ferro no estado elementar, os xidos so reduzidos com carbono, e imediatamente so submetidos a um processo de refinao para retirar as impurezas presentes.

o elemento mais pesado que se produz exotermicamente por fuso, e o mais leve produzido por fisso, devido ao fato de seu ncleo ter a mais alta energia de ligao por nucleon, que a energia necessria para separar do ncleo um neutron ou um prton. Portanto, o ncleo mais estvel o do ferro-56. Os principais estados de oxidao do Fe so (+II) e (+III). O Fe(+II) a espcie mais estvel, e existe em soluo aquosa, seus sais so geralmente denominados sais ferrosos. So compostos cristalinos bem conhecidos, maioria verde plida e contm o on [Fe(H2O)6]2. Os ons Fe+2 formam bastante complexos e a maioria so octadricos, embora sejam formados haletos complexos FeX2-4. A configurao eletrnica do on Fe+2 d6, tal que complexos octadricos com ligantes de campo fraco so de spin alto e possuem quatro eltrons desemparelhados. O estado de oxidao (+III) muito importante na qumica do ferro, sendo os sais frricos obtidos pela oxidao dos correspondentes sais de Fe(+II). O Fe+3 forma de preferncia complexos com ligantes que se coordenam atravs de tomos de O, e no de N. A configurao eletrnica do on Fe+3 d5. Assil complexos com ligantes de campo fraco tero uma configurao de spinalto, com cinco eltrons desemparelhados. Logo as transies d-d sero proibidas por spin e as bandas de adsoro so muito fracas

- Fe(+3)

Reao 5: Fe(Cl)3 + 3[C4H7N2O2]-2 Fe[C4H7N2O2]3+Amarelo caf

A reao do cloreto de Fe(+3) de colorao amarela com soluo de DMG de colorao rosa clara, forma o complexo de cor caf, cujo nome (tris)dimetilglioximadeferro(III). O nmero de coordenao do complexo 6, pois a DMG um ligante bidentado. O ferro no estado de oxidao (+3) apresenta configurao d5 e o diagrama de energia para ligante de campo forte o seguinte:

Como a DMG um ligante de campo forte os eltrons ocupam primeiro o nivel de menor energia, t2g. O orbital eg no apresenta nenhum eltron e simetrico, assim os pares de eltrons do ligante que se aproximam sofrem a mesma repulso do campo cristalino e o octaedro no sofre distoro tetragonal, e portanto um octaedro regular. Os pares de eltrons do ligante ocuparam um orbital s, dois orbitais d e tres orbitais p, tendo portanto hibridizao sp3d2, o que ajuda a confirmar a estrutura octadrica.

4s

3d

4p

= eltrons do ligante Figura 2: Ilustrao dos orbitais ocupados por seis pares de eltrons num arranjo octadrico.

Reao 8: Fe(Cl)3 + 6KSCN [Fe(SCN)6]-3 + 3KNO3 + 3K+Amarelo ferrugem

Reao 9: Fe(Cl)3 + 6Py [Fe(Py)6]+3 + 3NO3Amarelo marrom

A reao do nitrato de ferro(III) de colorao amarela, com o tiocianato de potssio, origina o complexo on hexa(tiocianato S) ferrato(III) de colorao ferrugem. O tiocianato um ligante monodentado de campo forte, seu stio de coordenao neste caso o S. A reao do nitrato de ferro(III) com a piridina forma o complexo on hexapiridinaferro(III) de colorao marrom. O stio de coordenao na piridina o nitrognio, e a mesma monodentada. Ligantes de campo forte, como o CN-, SCN- Py e oxalato formam complexos em que os eltrons do Fe+3 se encontram emparelhados. Estes deveriam ter cores razoalvelmente intensas devido s transies d-

d, mas so tambm encobertas pelas transies de tranferncia de carga. A seguir o arranjo eletrnico d5 para o on Fe+3:

Em ambas as reaes a possvel geometria a de um octaedro pois o nmero de coordenao 6 e a hidridizao sp3d2 como mostrado na figura 2. Este octaedro regular pois os orbitais eg so simtricos, assim os pares de eltrons do ligante que se aproximam, sofrem a mesma repulso do campo cristalino. 19) Reaes do on ferro on Ferro (III) Esse on forma preferencialmente complexos com liogantes que se coordeanm atravs dos tomos de O e no os de N. Ligantes com o N sendo o sitio de coordenao, promovem o emparelhamento dos eltrons. FeCl3 + Na2CO3 Fe(CO3)3 + NaCl Vermelho escuro

FeCl3 + NaOH Fe(OH)3 + NaCl Laranja fosco

A forma dos complexos dos metais de transio, so influenciados pela maneira como os orbitais d esto preenchidos, ou seja, esto preenchidos simtrica ou assimtricamente. A repulso entre os eltrons do metal e dos seis ligantes num complexo octadrico desdobra os orbitais d do tomo metlico central nos nveis t2g e eg. Logo, deve haver uma correspondente repulso entre os eltrons d e os ligantes. Se os eltrons d estiverem dispostos simtricamente, a repulso sentida por todos os seis ligantes ser a mesma. Os orbitais egneste complexo esto vazios, ou seja, so simetricos de forma que h a formao de um octaedro perfeito, uma vez que no h repulso do orbital do metal em relao ao orbital do ligante.

on Ferro (II) Fe2(SO3)3 + Na2CO3 Fe(CO3)3 + Na2SO3 Verde escuro Fe2(SO3)3 + NaOH Fe(OH)6 + Na2SO3 Verde musgo escuro Pode se dar a mesma explicao para o on ferro (II), a qual foi dada ao on ferro (III), , sendo que o sitio de coordenao so nos oxignios, nas duas reaes, e o numero de coordenao nas duas reaes seis.

Reaes do cobreO Cu pode ser encontrado nos estados de oxidao (+I), (+II) e (+III). Contudo os nicos ons hidratados simples estveis em soluo aquosa o on Cu+2 .O elemento

no estado de oxidao (+I) tm configurao d10 . Por isso, a maioria dos seus compostos so diamagnticos e incolores. H poucos compostos coloridos: por exemplo, Cu2O amarelo ou vermelho, Cu2CO3 amarelo e CuI marrom. Nesse caso a cor se deve s transies de transferncia de carga, e no s transies d-d. O estado de oxidao mais estvel e importante do cobre o (+II), o Cu +2, tem configurao eletrnica d9 e, portanto, tem um eltron desemparelhado. Seus compostos so geralmente coloridos, devido s transies d-d, e paramagnticos. CuSO4.5H2O e muitos sais hidratados de Cu(II) so azuis. A maioria dos complexos e compostos de Cu(+II) apresenta uma estrutura octadrica distorcida, e so azuis ou verdes. Reao 10: CuSO4 .5H2O + 4(Py) [Cu(Py)4]+2 + SO4-2Azul azul escuro

A reao do sulfato de cobre de colorao azul com a piridina, origina o complexo [Cu(Py)4]+2 de colorao azul escuro. Neste complexo o cobre apresenta configurao d9 e portanto um eltron desemparelhado. A possvel estrutura a de uma quadrado planar pois o nmero de coordenao 4 e o ligante piridina volumoso o que no favorece a formao de um tetraedro. O diagrama de energia para o metal na configurao d9 :

Neste complexo ocorre a distoro de Jahn Teller, pois os orbitais dz2-y2, esto preenchidos assimtricamente. O teorema de Jahn Teller estabelece que qualquer sistema molecular no-linear num estado eletrnico degenerado ser instvel, e sofrer

algum tipo de distoro para reduzir a sua simetria e quebrar a degenerescncia. Ou em palavras mais simples, molculas ou complexos (de qualquer geometria, exceto lineares) que tem uma srie de orbitais(t2g ou eg) desigualmente ocupados sero distorcidos. Portanto o complexo [Cu(Py)4]+2 um quadrado planar distorcido. O stio de coordenao o nitrognio. No Cu+2 de configurao d9, resta apenas um orbital para o qual um eltron pode ser promovido. Logo os espectros deveriam ser semelhantes aos do caso d1, com uma nica banda de adsoro larga. Isso realmente ocorre, e esses compostos absorvem na regio de 11.000 a 16.000 cm -1. Contudo, os complexos Cu(+II) so apreciavelmente distorcidos, provocando o aparecimento de mais de uma banda de adsoro. Essas bandas se sobrepem tornando a banda assimtrica. Reao 11: CuCl + [C4H7N2O2]-2 [Cu(C4H7N2O2)2] cinza Reao 12: CuCl + (py) [Cu(py)4 ] verde amarelo queimado verde

Tanto o [Cu(C4H7N2O2)2], quanto o [Cu(py)4 ], das reaes 11 e 12 respectivamente, apresentam estrutura quadrado planar. O on cobre(I) pequeno, tendo assim uma carga nuclear efeitiva elevada, o que favorece a atrao de ligantes. Na reao 11, ele atrai duas molculas de DMG(ligante bidentado), e na reao 12, quatro piridinas (ligante monodentado). maior probabilidade de se formar quadrado planar e no tetraedro pois os ligantes so volumosos. O diagrama de energia para o cobre (+I) :

Os elementos no estado de oxidao (+1) tm configurao d10. Por isso, a maioria dos seus compostos so diamagnticos, incolores ou brancos. A colorao de

complexos formados com metais no estado de oxidao (+1), se deve s transies de transferncia de carga, e no s transies d-d.

14) Reaes do on cobre II: Tubo 1: CuSO4(aq) + KI (aq) CuI + I2 azul amarelo

A adio de KI a uma soluo contendo Cu+2 provoca a reduo de Cu+2 a iodeto cuproso CuI, com concominante oxidao de I- a I2. Essa reao usada na determinao volumtrica de Cu+2 em soluo. Adiciona-se um excesso de KI a uma soluo acidificada de Cu+2, e o I2 produzido titulado com tiossulfato de sdio. Os haletos cuprosos so parcialmente covalentes e tm a estrutura da blenda, com ons Cu+ coordenados tetraedricamente, so insolveis em gua mais se dissolvem em solues contendo excesso de ons haleto, devido formao de ons complexos solveis tais como [CuCl2]-, [CuCl3]2- e [CuCl4)3-. Esses e outros complexos de Cu(I) so tetradricos no estado slido. Tubo 2: CuSO4(aq) + Na2CO3 (aq) CuCO3 A reao do sulfato de cobre de colorao azul com o carbonato de sdio, forma carbonato de cobre leitoso de colorao azul. Quando este carbonato dissolvido em cido, origina-se o on hidratado [Cu(H2O)6]+2 de colorao azul e tem estrutura octadrica distorcida. Duas ligaes em trans so mais longas e quatro ligaes so mais curtas. Essa distoro tetragonal uma consequncia da configurao d9

Tubo 3: CuSO4(aq) + NaOH(aq) [Cu(OH)2]+2 A adio de NaOH a uma soluo contendo Cu+2 leva a formao de um precipitado do hidrxido, de colorao azul. A colorao deve-se as transies d-d j que a configurao do on Cu+2 d9 , e possui uma transio permitida pela regra de spin. A possibilidade de transies do subnvel d (3d), para o p(4p), esse tipo de transio permitida pela regra de laporte que estabelece que transies que envolvem, a variao do numero quantico secundrio igual l = +- 1 podem ocorrer. As transies

proibidas por Laporte so aquelas onde l = 0, ou > +- 1, por exemplo: a transio d eum eltron do nvel s para o d proibida por laporte. Tubo 4: CuSO45H2O + (calor) CuSO4 + 5H2O Quando a gua de cristalizao removida dos cristais azuis de sulfato de cobre, um p branco (sulfao de cobre anidro) formado. 15) Reao do on cdmio: Caractersticas principais O cdmio um metal branco azulado, dctil e malevel. Pode-se cort-lo facilmente com uma faca. Em alguns aspectos similar ao zinco. A toxidade que apresenta similar a do mercrio; possivelmente se liga a resduos de cistena. A metalotioneina, que apresenta resduos de cistena, se liga seletivamente com o cdmio. Seu estado de oxidao mais comum o +2. Pode apresentar o estado de oxidao +1, mas que muito instvel.O on Cd+2 forma complexos com ligantes doadores de O, com ligantes doadores de N e S, e tambm com haletos. Os haletos de cadmio so geralmente tetracoordenados e tetradricos. Cd forma diversos complexos octadricos hexacoordenados, como [Cd(H2O)6]+2, estavl. Toxicidade do cdmio O cdmio um metal pesado que produz efeitos txicos nos organismos vivos, mesmo em concentraes muito pequenas. A exposio ao cdmio nos humanos ocorre geralmente atravs de duas fontes principais: a primeira por via oral (por gua e ingesto de alimentos contaminados), e a segunda por inalao. Os fumantes so os mais expostos ao cdmio porque os cigarros contm este elemento. Alguns rgos vitais so alvos da toxidade do cdmio. Em organismos intensamente expostos, o cdmio ocasiona graves enfermidades ao actuar sobre estes rgos. Existem actualmente algumas descries de possveis mecanismos de toxidade do cdmio, entretanto, o modo real pelo qual este elemento age como agente txico tem sido pouco estudado.

A aplicao de certos fertilizantes ou de excrementos de animais no solo destinado ao cultivo de alimentos pode aumentar o nvel de cdmio que, por sua vez, causa um aumento no nvel deste elemento nos produtos cultivados. O cdmio no encontrado em quantidades preocupantes na gua, entretanto pode ser contaminada quando flui atravs de encanamentos soldados com materiais que contm este metal ou quando entra em contato com lixos qumicos. A fonte mais importante de descarga do cdmio para o meio ambiente atravs da queima de combustveis fsseis (como carvo e petrleo) e pela incinerao de lixo domstico. O cdmio tambm contamina o ar quando se fundem rochas para extrair zinco, cobre ou chumbo. Trabalhar ou viver proximidade de uma destas fontes contaminantes pode resultar numa exposio significativa ao cdmio. Fumar outra importante fonte de exposio ao cdmio. Como as demais plantas, o tabaco contm cdmio que inalado pelo fumante. Muitos fumandores contm o dobro de cdmio em seus organismos comparado aos no fumadores. Tubo 1: Cd(NO3)2 + Na2CO3 CdCO3 + 2NaNO3 branco leitoso A reao do nitrato de cdmio(II) com carbonato de sdio leva a formao do carbonato de cadmio de colorao branca. Tubo 2: Cd(NO3)2 + NaOH [Cd(OH)2] + NaNO3 branco O hidrxido de cdmio formado insolvel em soluo aquosa. Cd+2 tm configurao eletrnica d10, no sendo possvel a ocorrncia de transies d-d. Por isso, muitos de seus compostos so brancos. Um nmero de menor de compostos de Cd(+II), so intensamente coloridos por causa da presena de transies de tranfrencia de carga dos ligantes para o metal (por ser pequeno, o Cd aumenta o grau de covalcia das ligaes e tambm possibilita a ocorrncia de transies de tranfrencia de carga).

Reao da prata Caracteristicas A maior parte da prata um subproduto da minerao de chumbo e est frequentemente associada ao cobre. A prata normalmente ocorre em forma compacta como pepitas ou gros, embora possa tambm ser encontrada em agregados fibrosos, dendtricos (em forma de rvore). Quando recentemente minerada ou polida, ela possui uma cor branco-prata brilhante caracterstica e um brilho metlico. Entretanto, com a exposio ao oxignio do ar, uma camada preta de xido de prata se forma prontamente, escurecendo a superfcie. Por causa disso e do fato de que ela muito malevel para ser usada em joalheria na sua forma pura, a prata frequentemente ligada a outros metais, ou recebe uma camada de cobertura de ouro. A prata no txica. No entanto, a maior parte dos seus sais so venenosos devido presena de nions. Estes compostos so absorvidos pelo corpo e permanecem no sangue at se depositarem nas membranas mucosas, formando uma pelcula acinzentada. H contudo, outros compostos de prata, como o nitrato, que tm um efeito anti-sptico. Usam-se solues de nitrato de prata no tratamento de irritaes de membranas mucosas da boca e garganta. Algumas protenas contendo prata so poderosos agentes antiirritantes das membranas dos olhos, ouvido, nariz e garganta. A prata pode ser encontrada nos estados de oxidao (+I), (+II) e (+III). A prata e os demais elementos de seu grupo apresentam as maiores condutividades eltricas e trmicas conhecidas. Ag+ estvel tanto no estado slido como em soluo.O on Ag +2 mais estvel em complexos, como [Ag(piridina)4]+2, [Ag(bipiridina)2]+2 e [Ag(ortofenantrolina)2]+2. A Ag raramente encontrada no estado de oxidao (+III). Os haletos de prata so de grande importncia na fotografia 13) Reaes do on prata. Tubo1) AgNO3(aq) + K2Cr2O7 (aq) AgCr2O7 (s)0,1 M incolor amarela marrom

A reao da soluo 0,1 M de nitrato de prata com a soluo tambm 0,1 M de dicromato de potssio de colorao amarela, origina o sal insolvel dicromato de prata de colorao marrom. A prata apresenta configurao d10 portanto no ocorrem

transies d-d e seus sais deveriam ser todos brancos. A colorao do AgCr2O7 , portanto proviniente do nion dicromato e no do metal prata.

Tubo2) AgNO3(aq) + IK(aq)0,1 M incolor 0,1 M incolor

AgI (s);amarelo

Tubo 4) AgNO3 + Na2CO3 Ag2CO3(s)0,1 M incolor 0,1 M incolor amarelo

A reao da soluo 0,1 M de nitrato de prata com a soluo tambm 0,1 M de iodeto de potssio, origina o sal insolvel iodeto de prata de colorao amarela. O precipitado amarelo de carbonato de prata formado quando se reage soluo de nitrato de prata com soluo de carbonato de sdio. A formao dos dois sais ocorre porque o on Ag + pequeno e altamente polarizante, e o nion I-, grande e altamente polarizvel. Isso aumenta o caracter covalente das ligaes. O precipitado de AgI dissolve-se rapidamente em cianeto de potssio e em tiossulfato de sdio: Ag + 2CN- [Ag(CN)2]- + IAg + 2S2O3-2 [Ag(S2O3)2]-3 + I-

Tubo 3: AgNO3(aq( + NaCl(aq) AgCl(s)0,1 M incolor 0,1 M incolor branco

A reao de AgNO3(aq( com NaCl(aq) origina o sal insolvel de cloreto de prata de colorao branca. Os haletos de prata so utilizados em fotografia. AgF solvel em gua, mas os demais haletos de prata so insolveis. Na anlise qualitativa, a presena de ons Cl-, Br- e Iem solues auosas verificada adiconando-se uma soluo de AgNO3 e HNO3 diludo. Um precipitado de AgCl indica a presena de cloreto, um precipitado amarelo claro (AgBr) indica a presena de brometo. AgCl solvel em NH4OH diludo. Tubo 5: AgNO3(aq) + NaOH(aq) AgOH + NaNO3(aq) AgOH Ag2O(s) + H2O

A reao as soluo de nitrato de prata com hidroxido de sdio, origina o hidroxido de prata que rapidamente se decompe xido de prata de colorao marrom, isso ocorre porque AgOH instvel. Reao 7: AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3 Branco AgCl + NH4OH Ag(NH3)2 Na reao de nitrato de prata com cloreto de sdio, forma-se o sal cloreto de prata insoluvel de colorao branca. Ao se adicionar hidroxido de amnio o sal dissolve-se devido a formao do complexo Ag(NH3)2. A prata se coordena a duas amnias, monodentadas, atravs do nitrognio. A geometria do complexo linear, devido ao nmero de coordenao igual a 2. [H3N Ag NH3] + 16) Reaes do on mercrio Caractersticas principais Mercrio um metal lquido temperatura ambiente, conhecido desde os tempos da Grcia Antiga. Seu nome homenageia o deus romano Mercrio, que era o mensageiro dos deuses. Essa homenagem devida fluidez do metal. O smbolo Hg, como todos os smbolos qumicos, vem do latim "hydrargyrum" que significa prata lquida. O mercrio um elemento qumico de nmero atmico 80 (80 prtons e 80 eltrons) e massa atmica 200,5 u. um dos seis elementos que se apresentam lquidos temperatura ambiente ou a temperaturas prximas. Os outros elementos so os metais csio, glio, frncio e rubdio e o no metal bromo. Dentre os seis apenas o mercrio e o bromo so lquidos nas Condies Padro de Temperatura e Presso. um metal prateado que na temperatura normal lquido e inodoro. No um bom condutor de calor comparado com outros metais, entretanto um bom condutor de eletricidade. Estabelece liga metlica facilmente com muitos outros metais como o ouro ou a prata produzindo amlgamas. insolvel em gua e solvel em cido ntrico. Quando a temperatura aumentada transforma-se em vapores txicos e corrosivos mais densos que o ar. um produto perigoso quando inalado , ingerido ou em contato, causando irritao na pele, olhos e vias respiratrias.

O mercrio, est presente em diversas formas e pode encontrar-se em trs estados de oxidao (0, +1, +2). Reao 16: 1) HgCl2 + Na2CO3 [Hg2(CO3)2] Marrom terra 2) HgCl2 + NaOH [Hg2(OH)2] + NaCl Branco gelatinoso Os complexos de Hg so mais estveis do que os complexos dos outros metais do seu grupo, Zn e Cd. De forma que o Hg tem preferncia em formar complexos com ligantes onde o stio de coordenao so N, S e P e raramente forma complexos com o stio de coordenao no O, chegando alguns livros a dizer q so poucos os xidos, hidrxidos e sulfetos de Hg encontrados, de forma que espera-se uma geometria linear em ambos os casos acima. Geralmente os complexos de Hg+2 so octadricos, mas so destorcidos com duas ligaes mais curtas e outras quatro mais longas, chegando em um caso extremo algumas vezes, onde essa distoro leva a formao de complexos lineares, ou bicoordenados.

17) Reaes do on zinco Caractersticas principais um metal de colorao branca azulada que arde no ar com chama verde azulada. O ar seco no o ataca, porm, na presena de umidade, forma uma capa superficial de xido ou carbonato bsico que isola o metal e o protege da corroso. Praticamente o nico estado de oxidao que apresenta +2. Reage com cidos no oxidantes passando para o estado de oxidao +2 e liberando hidrognio, e pode dissolver-se em bases e cido actico. O metal apresenta uma grande resistncia deformao plstica a frio que diminui com o aquecimento, obrigando a lamin-lo acima dos 100C. Papel biolgico

O zinco um elemento qumico essencial para as pessoas: intervm no metabolismo de protenas e cidos nucleicos, estimula a atividade de mais de 100 enzimas, colabora no bom funcionamento do sistema imunolgico, necessrio para cicatrizao dos ferimentos, nas percepes do sabor e olfato e na sntese do DNA. O metal encontrado na insulina, nas protenas dedo de zinco (zinc finger) e em diversas enzimas como a superxido dismutase. O zinco encontrado em diversos alimentos como nas ostras, carnes vermelhas, aves, alguns pescados, mariscos, favas e nozes. A ingesto diria recomendada de zinco em torno de 10 mg, menor para bebs, crianas e adolescentes (devido ao menor peso corporal), e algo maior para as mulheres grvidas e durante o aleitamento. A deficincia de zinco pode produzir retardamento no crescimento, perda de cabelo, diarrias, impotncia sexual, leses oculares e de pele, perda de apetite, perda de peso, aumento do tempo de cicatrizao de ferimentos e anomalias no sentido do olfato. As causas que podem provocar uma deficincia de zinco so a insuficiente quantidade na dieta alimentar e a dificuldade na absoro do mineral que pode ocorrer em casos de alcoolismo, quando eliminado pela urina ou, ainda, devido excessiva eliminao por causa de desordens digestivas. O excesso de zinco tem-se associado com baixos nveis de cobre, alteraes na funo do ferro, diminuio da funo imunolgica e dos nveis de colesterol bom. Reao 17: 1) ZnSO4 + Na2CO3 [Zn(CO3)2] Branco 2) ZnSO4 + NaOH [Zn(OH)4] Branco Com nmero de coordenao quatro e apresentam estrutura tetradrica pois o ligante no grande o suficiente para desdobrar a estrutura formando um quadrado planar, sendo a gua e o cloro ligantes de campo fraco. Todos os complexos tetradricos so de spin alto, ou seja, de campo fraco isso porque o desdobramento tetradrico t menor que o desdobramento octadrico, portanto o emparelhamento de eltrons no favorecido do ponto de vista energtico e assim todos os complexos tetradricos so de spin alto. Num composto tetradrico a apenas quatro ligantes ao invs de seis, logo o

campo ligante tem intensidade menor e, portanto a magnitude menor. A direo dos orbitais no coincide com a direo de aproximao dos ligantes e isso reduz o desdobramento do campo cristalino. Ainda assim, para a segunda reao temos um equilbrio de alguns complexos de zinco formados em excesso de base. [Zn(OH)4] [Zn(OH)3.H2O] [Zn(OH)3(H2O)3] Sendo o primeiro e segundo apresentando uma estrutura tetradrica enquanto o terceiro apresenta uma estrutura octadrica, um pouco distorcida devido aos ligantes serem diferentes. 18) Reaes do on mangans Caractersticas principais O mangans um metal de transio de colorao branco cinzento parecido com o ferro. um metal duro e muito frgil, refratrio e facilmente oxidvel. O mangans metlico pode ser ferromagntico, porm somente depois de sofrer um tratamento especial. Seus estados de oxidao mais comuns so +2, +3, +4, +6 e +7, ainda que encontrados desde +1 a +7. Os compostos que apresentam mangans com estado de oxidao +7 so agentes oxidantes muito enrgicos. Nos sistemas biolgicos, o ction Mn+2 compete frequentemente com o Mg+2. Papel biolgico O mangans um oligoelemento. um elemento qumico essencial para todas as formas de vida, nas quais tem funes tanto estruturais quanto enzimticas. A qumica biolgica do mangans est intimamente associada qumica do oxignio, em seus vrios estados de oxidao. Nesse contexto, o mangans desempenha papel fundamental nos processos fotossintticos de produao de O2 (composto tetranuclear de Mn no fotossistema II), na degradao oxidativa de lignina (via as Mnligninases), em diversas reaes de hidrlise e nos processos de proteo contra estresse oxidativo. Entre essas enzimas de proteo, destacam-se a superxido dismutase de mangans (Mn-SOD), que catalisa o disproporcionamento de superxidos, O2-, e a Mn-

catalase, que catalisa o disproporcionamento do perxido de hidrognio, H2O2. Na concavanila A (da famlia das lectinas), o mangans tem um papel estrutural. Em humanos, o mangans absorvido no intestino delgado, acabando a maior parte no fgado, de onde se dirige para as diferentes partes do organismo. Abundncia e obteno o segundo metal mais abundante na crosta terrestre, atrs do ferro e encontrase amplamente distribudo. encontrado em centenas de minerais, embora apenas uma dezena apresente interesse comercial. Destacam-se a: pirolusita (MnO2), psilomelana(nO2H2O), manganita (MnO(OH)), braunita (3Mn2O3MnSiO3), rodonita (MnSiO3), rodocrosita (MnCO3), hbnerita (MnWO4), e outros. Tambm tem-se encontrado em leitos marinhos, onde o contedo de mangans oscila entre 15 e 30%, donde seria possvel extra-lo. Reao 18: 1) Mn(NO3)2.4H2O + Na2CO3 [Mn(OH)2] + 2NaNO3 + H2CO3 + 2H2O Rosa claro 2) Mn(NO3)2.4H2O + 2NaOH [Mn(OH)2] + NaNO3 + 4H2O Rosa claro Devido ao precipitado formado em ambos os testes apresentarem a mesma cor e aparncia, pode-se dizer que houve a formao do Mn(OH)2 em ambos os casos, um slido gelatinoso e de cor clara, cor esta que se deve as transies d-d e a regra de seleo de spin, que ao serem proibidas no caso do on Mn+2 confere aos seus complexos uma cor clara. No entanto em meio alcalino o Mn(OH)2 se oxida facilmente a MgO2, de cor marrom, e como no segundo tubo adicionado uma base temos a seguinte reao: [Mn(OH)2] + 2 OH- MgO2 + 2 H2O Marrom

22) Reao do on Cromo (III) Caractersticas principais O crmio um metal de transio, duro, frgil, de colorao cinza semelhante ao ao. muito resistente corroso. Seu maior estado de oxidao +6, ainda que estes compostos sejam muito oxidantes. Os estados de oxidao +4 e +5 so pouco frequentes, enquanto que os estados mais estveis so +2 e +3. Tambm possvel obter-se compostos nos quais o crmio apresenta estados de oxidao mais baixos, porm so bastantes raros. A reao com o on carbonato naum aconteceu, pois detectamos, q naum houve a mudana de colorao, que j era azul, antes de fazermos o experimento. J a reao entre a soluo de cloreto de cromo com hidrxido de sdio, a soluo mudou a colorao de azul para verde leitoso, o que pode ser a formao de dois possveis complexos o [Cr(OH)6]3- e o [Cr(OH)5H2O]. A geometria provvel um octaedro, pois os complexos de cromo com oxignio sendo o sitio de coordenao com oxignio.

A forma dos complexos dos metais de transio, so influenciados pela maneira como os orbitais d esto preenchidos, ou seja, esto preenchidos simtrica ou assimtricamente. O ligante sendo de campo fraco, no ter energia para emparelhar os eltrons os eltrons, fazendo com que a geometria mais provvel seja a de um octaedro, mesmo porque, temos um nmero de coordenao seis, sendo o sitio de coordenao nos oxignio em ambos os casos de formao dos complexos.

Reao da Fenantrolina com o on prata 1mol de fenantrolina ________189,22 g de fenantrolina x __________ 0,100 g x = 5,04 x 10-4 mol de fenatrolina Como a relao estequiomtrica 1:1 1mol de AgNO3 ___________ 169,87 g AgNO3 5,04 x 10-4 mol ____________ x x = 0,0856g de AgNO3. Reao: AgNO3 + Phen Ag(Phen)2 + NO3+ A prata tem como seu ultimo nvel energtico d10, fazendo com que seus compostos formados so brancos. Enquanto a geometria, a prata tem preferncia em formar complexos com geometrias lineares, porm, como a fenantrolina um ligante volumoso, bidentado, (quelato); vai fazer com que a geometria desse complexo seja um quadrado planar, j que tem-se um nmero de coordenao quatro, sendo o sitio de coordenao nos nitrognios.

Pratica II CuSO4 .5H2O + Glicina [Cu(Glicina)2]2Azul A reao do CuSO4 .5H2O de colorao azul, com a glicina, forma um precipitado, cujo nome (bis)glicinacuprato(II). O Cu2+ possui configurao d9, e este quando ligado a ligantes volumosos, como a glicina, tenden a formar complexos quadrado planares, cujo o diagrama de energia :

Os sitios de coordenao na glicina, so no oxignio e no nitrognio, sendo a mesma um quelato, ou seja, ligantes com mais do que um sitio de coordenao, fazendo com que o complexo seja mais estavel, pois a dissociao do mesmo implica na ruptura de duas ligaes, em vez de uma. Dependendo das condies para formao do complexo, o mesmo pode apresentar isomeria cis-tran, porm o cis mais estvel, e o trans, formado sob aquecimento.

Complexo de Cromo com Glicina Sntese do complexo[Cr(Glicina)2]2CrCl3.6H2O + Glicina [Cr(Glicina)2]1Para se preparar a soluo de CrCl3.6H2O temos: 1 mol de CrCl3.6H2O____________266,45g x _____________ 0,1g x = 3,75x10-4 mol de CrCl3.6H2O. 1 mol de CrCl3.6H2O ___________ 3 mol de Glicina 3,75x10-4 mol de CrCl3.6H2O ______ x x = 1,12x 10-3 mol de Glicina. 1 mol de Glicina ________________75g 1,12x 10-3 mol de Glicina _________ x x = 0,0840 g de Glicina.

Sendo a massa de: Glicina = 0,0840 CrCl3.6H2O = 0,0996g O complexo formado, possui o seguinte diagrama de energia:

A estrutura do complexo possivelmente quadrado planar, devido ao numero de coordenao ser 4, e o ligante (glicina), ser bidentado e volumoso, porm existe a possibilidade da formao de um tetraedro, pois os orbitais eg, encontram-se vazios, e no existe repulso entre os orbitais do metal e os pares de eltrons do ligante. \Prtica III A qumica descritiva do cobalto, j foi descrita na Prtica I. Sntese do [Co(NH3)5Cl]Cl2 A colorao do complexo formado ([Co(NH3)5Cl]Cl2) foi prpura, devido o nmero de coordenao ser 6 e os ligantes serem de campo fraco os eltrons eg, no se emparelharo, formando a geometria octadrica. nitrognios da amnia e o cloro. O sitio de coordenao so os

A forma dos complexos dos metais de transio, so influenciados pela maneira como os orbitais d esto preenchidos, ou seja, esto preenchidos simtrica ou assimtricamente. A repulso entre os eltrons do metal e dos seis ligantes num complexo octadrico desdobra os orbitais d do tomo metlico central nos nveis t2g e eg. Logo, deve haver uma correspondente repulso entre os eltrons d e os ligantes. Se os eltrons d estiverem dispostos simtricamente, a repulso sentida por todos os seis ligantes ser a mesma. A estrutura ser, portanto, um octaedro perfeitamente regular. Caso os eltrons d estejam distribuidos assimtricamente, eles repeliro com maior intensidade alguns ligantes do complexo que outros, e portanto a estrutura do complexo ser distorcida, pois alguns ligantes sero impedidos de se aproximarem, tanto quanto outros. Os orbitais eg apontam diretamente para os ligantes. Assim, o preenchimento assimtrico dos orbitais eg implica que alguns dos ligantes sero mais fortemente repelidos que outros e isso provoca uma distoro significativa da forma octadrica.

No caso do complexo formado ([Co(NH3)5Cl]Cl2), os orbitais eg, encontram-se preenchidos simtricamente, o que sugere uma geometria de um octaedro regular. O ponto de fuso encontrado foi entre 269-270 C.

Sntese do [Co(NH3)6]Cl3 CoCl2.6H2O + NH4Cl + NH4OH [Co(NH3)6]Cl3 rosa Laranja Os ons Co+2 so muito estveis e dificilmente so oxidados. Os ons Co+3 so menos estveis e so rezudidos pela gua. Por outro lado, muitos complexos de Co(+II) so facilmente oxidados a complexos de Co(+III), sendo estes ltimos muito estveis. [Co+2(NH3)6]+2 ------------------------> [Co+3(NH3)6]+3 Isso acontece porque a energia de estabilizao do campo cristalino do Co(+III), com uma configurao d6, maior do que a do Co (+II), que tem configurao d7. O diagrama para Co+3, num campo fraco o seguinte:

O nmero de coordenao do Co+3 no complexo 6, e a possvel estrutura a de um octaedro. Atravs do diagrama de energia possivel ver que os orbitais eg esto preenchidos simtricamente e portanto a repulso entre os eltrons d, e os ligantes so correspondentes, a repulso sentida por todos os ligantes a mesma e a estrutura portante a de um octaedro regular. A colorao do complexo se deve uma transies dd permitida pela regra de seleo de spins e pela regra de laporte Laporte(definio j descrita anteriormente nas reaes do on cobre II, tubo 3). O stio de coordenao no nitrognio da amnia que um ligante de campo neutro e monodentado. Sintese do [Co(NH3)5H2O]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl3 + NH4OH + HCl [Co(NH3)5H2O]Cl3 vermelho

No complexo [Co(NH3)5H2O]Cl3 de colorao vermelha, ocorre a substituio de um Cl coordenado ao cobalto, por uma agu. Como a amnia e a gua so ligantes neutrons, o diagrama de energia para Co+3 o mesmo de um campo com ligantes fracos:

O nmero de coordenao do complexo 6, e os orbitais eg esto preenchidos simetricamente, sugerindo a estrutura de um octaedro regular. O sitio de coordenao da amnia o nitrognio e na gua o oxignio, pois ambos possuem eltrons disponveis para se ligarem. A colorao do complexo se deve as trs transies d-d permitidas pela regra de seleo de spins e pela regra de Laporte(definio j descrita anteriormente nas reaes do on cobre II, tubo 3). Sntese do [Co(NH3)ONO]Cl2 [Co(NH3)5Cl]Cl3 + NH4OH + HCl + NaNO3 [Co(NH3)5ONO]Cl2 Vermelho-alaranjado No complexo [Co(NH3)5ONO]Cl2, o sitio de coordenao um dos oxignios. O nmero de coordenao do complexo 6 e o diagrama :

Apesar do orbital eg estar preenchido simtricamente, o octaedro levemente distorcido, pelo fato do grupo nitro (ONO) ser um ligante de campo forte. . A colorao do complexo se deve as trs transies d-d permitidas pela regra de seleo de spins e pela regra de Laporte(definio j descrita anteriormente nas reaes do on cobre II, tubo 3). Sntese do [Co(NH3)5NO2]Cl2 [Co(NH3)ONO]Cl2 + NH4OH [Co(NH3)5NO2]Cl2 Amarelo

O complexo amarelo [Co(NH3)5NO2]Cl2 difere-se do [Co(NH3)5ONO]Cl2 pois seu stio de coordenao no nitrognio e no no oxignio. No resto os dois complexos so semelhantes. [Co(NH3)5NO2]Cl2 possui geometria octadrica levemente distorcida pelo ligante de campo forte nitro.

___________________________________________BIBLIOGRAFIA

LEE, J. D. Qumica Inorgnica no to concisa. 5a Ed, Edgard Blcher, So Paulo-SP, p. 293-318, 1999. VOGEL, A.I; Qumica analtica qualitativa, 5 edio. Editora: Mesrte Jou, So paulo, 1981. Wikipdia. A Enciclopdia livre.