relatório exp 08 síntese do [Ni(en)3]Cl2 (2)

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<p>DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS</p><p>CURSO: Bacharelado E Licenciatura em Química</p><p>DISCIPLINA: Química Inorgânica Experimental</p><p>Nome: Lorena Resende Rodrigues MATR. 191300007</p><p>Nome: Sthephane Pereira de Oliveira MATR. 201350010</p><p>Relatório Experimento 08</p><p>SÍNTESE DO [NI(EN)3]CL2</p><p>Responda às seguintes questões:</p><p>1. Escreva a reação envolvida na preparação do [Ni(en)3]Cl2.</p><p>[Ni(NH3)6]Cl2(s) + 3en + 2H2O(l) → [Ni(en)3]Cl2.2H2O(s) + 6NH3(g)</p><p>2. Explique o efeito quelato.</p><p>O efeito quelato é um fenômeno químico fundamental que ocorre quando um íon</p><p>metálico central se liga a um ligante polidentado, de forma que os Ligantes quelantes são</p><p>moléculas ou íons que possuem múltiplos sítios doadores de pares de elétrons, capazes de</p><p>se coordenar ao íon metálico central. A formação de múltiplas ligações coordenadas resulta</p><p>em um anel heterocíclico, conhecido como quelato, dando origem a um complexo de</p><p>coordenação cíclico. A estabilidade desses complexos é significativamente maior do que a</p><p>de complexos formados por ligantes monodentados, devido à entropia configuracional (a</p><p>formação do quelato leva a um aumento na entropia do sistema, devido à liberação de</p><p>moléculas de solvente coordenadas ao íon metálico) e ao efeito macrocíclico (formação de</p><p>anéis quelatos maiores confere maior estabilidade ao complexo, devido a efeitos</p><p>conformacionais e eletrônicos).</p><p>3. Explique por que o precipitado do produto é lavado somente com pequenas</p><p>porções de etanol. compare com a síntese do [Ni(NH3)6]Cl2 em que foi</p><p>necessário lavar o precipitado inicialmente com solução de NH4Cl/NH4OH.</p><p>De acordo com a série espectroquímica, o ligante en é mais forte que o NH3, devido a</p><p>sua capacidade de doação de elétrons e sua coordenação bidentada. Em contrapartida, o</p><p>amônio é um ligante monodentado, possui apenas um atomo de nitrogênio com um par de</p><p>elétrons livre para doação, desta forma, a amônia pode-se coordenar apenas de uma</p><p>maneira ao íon metálico. O álcool deve ser utilizado em pequenas porções a fim de evitar o</p><p>aquecimento (onde o aquecimento do solvente pode solubilizar o produto e assim diminuir</p><p>seu rendimento), o uso do álcool é também para eliminar resquícios de água presentes no</p><p>produto.</p><p>Química Inorgânica Experimental - 2024</p><p>Lorena</p><p>Retângulo</p><p>4. Calcule o rendimento teórico e experimental de obtenção do [Ni(en)3]Cl2.</p><p>Rendimento teórico:</p><p>Reação 1:1, então:</p><p>231,78 g/mol [Ni(NH3)6]Cl2 — 283,0168 g/mol [Ni(en)3]Cl2</p><p>1,5 g — x</p><p>x = 1,83 g [Ni(en)3]Cl2</p><p>Rendimento experimental:</p><p>𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 1,641</p><p>1,83𝑔( ) × 100 = 89, 67%</p><p>5. Explique o valor do rendimento obtido em função do método de preparação e</p><p>de possíveis erros experimentais.</p><p>O rendimento de 89,67% obtido na síntese do complexo [Ni(en)₃]Cl₂ é bastante</p><p>satisfatório, indicando um bom aproveitamento dos reagentes e um procedimento</p><p>experimental eficiente. A etilenodiamina (en) possui a característica de ser um ligante</p><p>bidentado, ou seja, possui dois átomos doadores (nitrogênios) que se ligam ao íon metálico e</p><p>isso confere maior estabilidade ao complexo formado, em comparação com ligantes</p><p>monodentados como a amônia (NH₃). A maior estabilidade do [Ni(en)₃]²⁺ favorece a reação</p><p>de formação, deslocando o equilíbrio no sentido dos produtos e aumentando o rendimento</p><p>da reação. As possíveis fontes de erro experimental, como perdas por manipulação, pureza</p><p>dos reagentes, tempo de reação, temperatura, embora possam estar presentes, não foram</p><p>suficientes para comprometer significativamente o resultado final.</p><p>6. Apresente os valores de condutividade das soluções dos três complexos</p><p>determinados e da água pura (μS/cm).</p><p>Água pura: 2,03 μS/cm</p><p>[Ni(en)3]Cl2: 182,6 μS/cm</p><p>[Ni(NH3)6]Cl2: 388,8 μS/cm</p><p>[Ni(H2O)6]Cl2: 431,6 μS/cm</p><p>Química Inorgânica Experimental - 2024</p><p>7. Compare os valores de condutividade obtidos, baseando-se no número de íons</p><p>presentes em cada solução. Lembre-se que a condutância depende do número</p><p>de íons presentes, da carga dos íons e da mobilidade dos íons.</p><p>A condutividade elétrica de uma solução está diretamente relacionada à presença, à</p><p>carga e à mobilidade de íons. Quanto maior o número de íons presentes e quanto maior a</p><p>sua mobilidade, maior será a condutividade da solução.</p><p>Água pura (2,03 μS/cm): Apresenta a menor condutividade devido à baixa</p><p>concentração de íons H⁺ e OH⁻, provenientes da autoionização da água (H2 O ⇌ H+ + OH−)</p><p>[Ni(en)3 ]Cl2 (182,6 μS/cm) : Ao se dissolver, este composto se dissocia em</p><p>[Ni(en)3]2+(carga +2) e 2Cl−(carga -1). Portanto, tem-se 3 íons por fórmula unitária, assim, a</p><p>condutividade é relativamente baixa, pois o íon complexo [Ni(en)3]2+ tem uma mobilidade</p><p>relativamente baixa em comparação com íons simples, além de ser volumoso.</p><p>[Ni(NH3 )6 ]Cl2 (388,8 μS/cm): Este composto se dissocia em [Ni(NH3)6]2+ (carga +2) e</p><p>2Cl− (carga -1), resultando também em 3 íons por fórmula unitária. Comparado ao [Ni(en)3]2+,</p><p>o [Ni(NH3 )6 ]2+ é um íon mais simples, com maior mobilidade, o que pode explicar a maior</p><p>condutividade.</p><p>[Ni(H2O)6]Cl2 (431,6 μS/cm): Dissocia-se em [Ni(H2O)6]2+ e 2Cl−, novamente</p><p>resultando em 3 íons por fórmula unitária. Os íons aquosos como [Ni(H2O)6]2+ são</p><p>geralmente mais móveis em solução do que complexos com ligantes maiores como</p><p>etilenodiamina ou amônia. Além disso, ele é relativamente pequeno e tem uma mobilidade</p><p>maior em solução, o que resulta em maior condutividade.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>Shriver, D. F.; Atkins, P. W.; Langford, C. H. Química inorgânica. 5. ed. Porto Alegre:</p><p>Bookman, 2010.</p><p>SANKARALINGAM, Muniyandi; BALAMURUGAN, Mani; PALANIANDAVAR, Mallayan.</p><p>Alkane and alkene oxidation reactions catalyzed by nickel (II) complexes: Effect of ligand</p><p>factors. Coordination Chemistry Reviews, v. 403, p. 213085, 2020.</p><p>MOHAN, Bharti et al. Synthesis, characterizations, crystal structures, and theoretical studies</p><p>of copper (II) and nickel (II) coordination complexes. Journal of Coordination Chemistry, v.</p><p>73, n. 8, p. 1256-1279, 2020.</p><p>Silva, A. B.; Santos, M. A.; Oliveira, L. C. Síntese e caracterização de novos complexos de</p><p>níquel(II) com ligantes bidentados. Química Nova, v. 25, n. 2, p. 251-255, 2002.</p><p>Química Inorgânica Experimental - 2024</p>