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NIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN QUIMICA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE QUÍMICA DE COORDINACIÓN REPORTE PRACTICA I “COMPLEJOS TIPO WERNER; AMINO-COMPLEJOS DE COBALTO (III)” PROFESORA: LIDIA BALLESTEROS HERNÁNDEZ INTEGRANTES ALONSO MARTÍNEZ KARLA ISABEL González Macías Erick Rafael

SEMESTRE 2018-II

Fecha de entrega: 26/02/18

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“Después de todo, ¿qué es un científico entonces? Es un hombre curioso que mira a través del ojo de una cerradura, la cerradura de la naturaleza, tratando de saber qué es lo que sucede.” Jacques Yves Cousteau.

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OBJETIVO Familiarizar al alumno con las técnicas de preparación de compuestos de coordinación y sintetizar dos complejos de cobalto (lll), complejos tipo Werner, con un ligante blindado. INTRODUCCIÓN En está practica experimental se elaboró la síntesis de un compuesto de coordinación específicamente el Cobalto (III), (Complejo tipo Werner) ya que fueron de los primeros en ser estudiados, cabe destacar que su obtención es difícil, ya que su estabilidad es menor que los compuestos de Co (II)1. El estudio moderno de dichos compuestos comienza con el químico suizo Alfred Werner donde no sólo trabajaba en los aspectos sintéticos o de laboratorio sino también en el área de interpretación y teoría. De hecho, por su trabajo, Werner fue el primer químico inorgánico en ganar el premio Nobel en 1913. A manera de resumir; los iones complejos, o compuestos de coordinación consisten de un catión metálico central en este caso Cobalto (III) el cual se coordinó a aniones cloruros llamados grupos coordinados o ligandos. Para que una molécula o ion pueda actuar como ligando es necesario que posea al menos un par de electrones que pueda donar al ion metálico.2 Como los iones metálicos tienen orbitales de valencia vacíos, pueden aceptar estos pares de electrones. Por lo tanto, la formación de un complejo se puede considerar como una reacción ácido-base de Lewis en la cual el catión metálico es el ácido y el ligando la base. Los ligandos que están coordinados al ion metálico forman la primera esfera de coordinación o esfera de coordinación interna. El número de átomos de los ligandos coordinados directamente al ion metálico, o el número de posiciones de coordinación ocupadas por los ligandos en la esfera de coordinación interna, es el número de coordinación del ion metálico central, equivalente a la valencia secundaria postulada por Werner. Se conoce complejos con números de coordinación desde 2 hasta 9, sin embargo los más importantes son 4 y, especialmente, 6. Los complejos tienen propiedades físicas y químicas propias muy diferentes de las del ion metálico y de las de los ligandos que los forman.

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Véase Brown T. Véase http://www.heurema.com/QG/QG20/ComplejosCo3.pdf

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RESULTADOS 1) Descripción física de los compuestos obtenidos El compuesto trans- [CoCl2 (en)2] Cl es un sólido cristalino de apariencia brillante con una coloración verde obscura. 2) Reacción de la síntesis completa y balanceada CoCl2•6 H2O + 2(C2H8N2) (en)2Cl2]Cl+7H2O

+ ½ H2O2

+ HCl [Co (en) 2Cl2] Cl + 6H2O= [trans- Co

3) ¿Se utilizaron cantidades estequiométricas de reactivos? No se utilizaron cantidades estequiometricamente equivalentes 4) Rendimiento y porcentaje de rendimiento (%Rend.) tomando como base la cantidad de CoCl2•6 H2O empleado Estequiometricamente se utilizaron dos moles de CoCl2•6 H2O por cada mol de [trans- Co (en)2 Cl 2] Cl es decir una relación 2:1 en moles. Se agregaron en un principio 2gr de la

especie reactante, lo que implica 8.4058*10^-3 moles, por lo tanto para tener un rendimiento del 100% se deben obtener 8.4058*10^-3 moles del producto deseado, lo que usando el peso molecular corresponde a 2.1017g. Al pesar el vidrio de reloj vacío se encuentra una masa de 0.765g enseguida, al ser pesado con el producto, tiene un peso de 30.750 gr, lo que nos da 0,19gr del producto deseado, entonces el rendimiento será: Rendimiento (N) = 100 ×

=

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ANÁLISIS DE RESULTADOS En está síntesis, se empleó etilendiamina ya que es un agente quelante (de la palabra griega chele, que significa pinza) debido a que al ser un ligando bidentado proporciona mayor estabilidad que los ligandos monodentados, incidiendo así directamente sobre la constante de formación, a este efecto se le conoce como “efecto quelato” que justifica constantes de formación altas. Posteriormente el producto de la mezcla de reacción fue aislado. Las técnicas usadas para este último fueron las siguientes: 1. Cristalización: Se concentró la mezcla de reacción y enfrió en un baño de hielo, de esta manera se logró inducir la cristalización. 2. Extracción: Se agregó lentamente etanol como solvente miscible con la mezcla de reacción, sin disolver el compuesto deseado. CONCLUSIONES El tipo de reacciones para la mayoría de complejos, así como para los complejos de cobalto (lll), (complejos tipo Werner), se da por reacción ácido-base de Lewis en la cual el catión metálico es el ácido y el ligando actúa como base (específicamente se le conoce como átomo donador), esto está en contraste a la estructura octaédrica que presenta el primer compuesto sintetizado trans- [CoCl2 (en)2] Cl ya que el arreglo y el número de ligandos rige la geometría, donde en el plano espacial tiene 8 vértices geométricamente equivalentes y 6 caras. Por otro lado comparando el análisis de resultados se puede decir que el complejo trans*[Co(en)2Cl2]Cl, dado su estructura cristalina presenta una simetría espacial en la cual la traslación se añade a las posibles posiciones de los átomos adyacentes que como sabemos define características físicas y químicas, resulta estrictamente fascinante ya que Werner no solo “revivió” una rama de la química que es cautivante a la vista por su coloración sino por sus diversas aplicaciones como ejemplo, algunos complejos específicamente como el cis- platino pueden llegar a curar el cáncer. En general, el color del complejo dependió en parte del metal específico con el que se trabajó en este caso Cobalto (III) (generalmente se utilizan metales de transición para los compuestos de coordinación), su estado de oxidación, la temperatura a la que se trabaja y los ligandos unidos al metal, cabe destacar que si bien es cierto la formación del enlace metal- ligando cambió completamente las propiedades del ion metálico tanto físicas como químicas. Por lo común sabemos que la presencia de la subcapa d parcialmente ocupada en el metal es necesaria para que un complejo muestre color y propiedades magnéticas. Casi todos los iones de metales de transición tienen una subcapa parcialmente llena. Es debido a esto que se puede concluir que los colores que se asocian con la química no solo con hermosos, sino que son informativos y proporcionas percepciones de la estructura y enlaces de la materia.

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BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA Learning.

Hein, M. (2001). Fundamentos de Química. México D.F: Thomson

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Brown, T. (2014). Química la ciencia central. México: Pearson.

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(23 Febrero 2018). Complejos de cobalto iii. Recuperado de https://www.google.com.mx/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.heurema.com/QG /QG20

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