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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
INSTITUTO DE QUÍMICA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA 
QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL I 
 
Rota do carbonato: Proposta de síntese para brometo de cobre (II) 
Paula Ferreira da Motta (121037089) 
Juan Merces Leonel (121077631) 
 
Comentários: 
 Metodologia: Ver os comentários na metodologia sobre a utilização do éter e do agente 
dessecante. 
 Caracterização química – proposta de solubilidade falha (não tem referência e nem a 
solubilidade das substâncias) e sem metodologia! (como fazer)!; 
 Caracterização física: IV proposta apresentada tem alguns pontos que precisamos discutir 
(veja comentário); 
 Referência bibliográfica: vejam a norma correta de se escrever (tem no Classroom)! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
 
Reagentes Periculosidade 
Aparato
s Reações Cálculos 
Metodologi
a Caracterização Bibliografia NOTA 
 1 1 1 1 1 1,6 0,9 0,5 8,0 
peso 1 1 1 1 1 2 2 1 
Agosto de 2024 
1. Composto a ser sintetizado 
Brometo de cobre (II) (CuBr2) 
2. Listagem de reagentes e periculosidade 
Tabela 1. Tabela de reagentes com periculosidade. 
Reagente Periculosidade Referências 
Sulfato de cobre 
pentahidratado P. A 
(CuSO4. 5H2O) 
- H319: Provoca irritação ocular grave. 
- H315: Provoca irritação cutânea. 
- H302: Nocivo por ingestão. 
- H410: Muito tóxico para os 
organismos aquáticos com efeitos 
duradouros. 
[1] 
Carbonato de sódio anidro 
(Na2CO3) 
- H319: Irritação ocular. 
- H303 Toxicidade aguda, Oral. 
[2] 
Brometo de cobre (II) 
(CuBr2) 
- H302: Nocivo por ingestão. 
- H314: Provoca queimadura severa à 
pele e dano aos olhos. 
- H410: Muito tóxico para organismos 
aquáticos, com efeitos prolongados. 
[3] 
Ácido bromídrico 47% 
(HBr) 
- H290: Pode ser corrosivo para os 
metais. 
- H314: Provoca queimaduras na pele e 
lesões oculares graves. 
- H335: Pode provocar irritação das vias 
respiratórias. 
[4] 
Cloreto de bário 
(BaCl2) 
- H301: Tóxico por ingestão. 
- H332: Nocivo por inalação. 
[5] 
 
Etanol 
(CH3CH2OH) 
- H225: Líquido e vapores altamente 
inflamáveis. 
- H319: Provoca irritação ocular grave. 
- H335: Pode provocar irritação das vias 
respiratórias. 
- H336: Pode provocar sonolência ou 
vertigem. 
- H340: Pode provocar defeitos 
genéticos se ingerido. 
- H360: Pode prejudicar a fertilidade ou 
o feto se ingerido. 
[6] 
- H372: Provoca danos ao fígado por 
exposição repetida ou prolongada se 
ingerido. 
- H373: Pode provocar danos ao sistema 
nervoso central por exposição repetida 
ou prolongado se ingerido. 
Metanol 
(CH3OH) 
- H225: Líquido e vapores altamente 
inflamáveis. 
- H316 Provoca irritação moderada à 
pele. 
- H320: Provoca irritação ocular. 
- H361: Suspeita-se que prejudique a 
fertilidade ou o feto. 
- H370: Provoca danos ao sistema 
nervoso e aos nervos ópticos. 
[7] 
Acetona 
(CH3COCH3) 
- H225: Líquido e vapor facilmente 
inflamáveis. 
- H316 Causa uma irritação suave da 
pele. 
- H319: Provoca irritação ocular grave. 
- H336: Pode provocar sonolência ou 
vertigens. 
[8] 
Éter etílico 
(CH3CH2OCH2CH3) 
- H224: Líquido e vapor extremamente 
inflamáveis. 
- H302: Nocivo por ingestão. 
- H333: Pode ser perigoso se for 
inalação. 
- H336: Pode provocar sonolência ou 
vertigens. 
[9] 
 
 
3. Listagem de aparatos laboratoriais 
- 2 bécheres de 50 mL; 
- 1 Erlenmeyer de 100 mL; 
- Funil Buchner; 
- Papel de filtro; 
- Kitassato; 
- Bomba de vácuo; 
- Bastão magnético; 
- Agitador magnético; 
- Bastão de vidro; 
- Dessecador à baixa pressão. 
 
4. Reações químicas na síntese 
(I) CuSO4(aq) + Na2CO3(aq) →CuCO3(s) + Na2SO4(aq) 
(II) CuCO3(s) + 2HBr(aq) →CuBr2(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
 
5. Cálculos estequiométricos 
Tabela 2. Informações necessárias de densidade e massa molar para o cálculo 
estequiométrico. 
Reagente Massa molar (g/mol)[10] Densidade[10] 
Sulfato de cobre (II) penta 
hidratado 
249,69 - 
Carbonato de sódio anidro 105,99 - 
Brometo de cobre (II) 223,37 - 
HBr 47% (m/m) 80,91 1,49 g/mL 
Cloreto de bário 208,23 - 
 
CÁLCULOS 
Com o intuito de sintetizar 1g de CuBr2, utilizando a estequiometria da reação (II): 
𝑛º𝑑𝑒𝑚𝑜𝑙 =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟
=
1𝑔
223,37𝑔. 𝑚𝑜𝑙
= 4,48 ⋅ 10 𝑚𝑜𝑙 
CuSO4(aq) + Na2CO3(aq) →CuCO3(s) + 2HBr(aq) →CuBr2(s) + H2O(l) + CO2(g) 
As massas de CuSO4, Na2CO3 e volume de HBr: 
CuSO4: 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 = 249,69𝑔 ⋅ 𝑚𝑜𝑙 ⋅ 4,48 ⋅ 10 𝑚𝑜𝑙 = 1,12𝑔 
Na2CO3: 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 = 105,99𝑔 ⋅ 𝑚𝑜𝑙 ⋅ 4,48 ⋅ 10 𝑚𝑜𝑙 = 0,47𝑔 
HBr 47%(m/m): 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 = 80,91𝑔 ⋅ 𝑚𝑜𝑙 ⋅ 4,48 ⋅ 10 𝑚𝑜𝑙 ⋅ 2 = 0,72𝑔 
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 =
100𝑔 ⋅ 0,72𝑔
47𝑔
= 1,54𝑔 
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑑𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 =
1,54𝑔
1,49𝑔 ⋅ 𝑚𝐿
= 1,03𝑚𝐿 
6. Metodologia 
 
6.1.Síntese 
De acordo com o método descrito por Cheeran (1998), em dois bécheres, solubilizar 
na quantidade mínima o possível de água destilada, 1,12 g de sulfato de cobre II e 0,47 g de 
carbonato de sódio. A solução de sulfato de cobre II então será gotejada lentamente sobre a 
solução de carbonato de sódio que estará sob agitação constante em um Erlenmeyer. Após a 
adição completa, a solução será filtrada à pressão reduzida em funil Buchner, verificando-
se sempre no sobrenadante em que o sólido será lavado com água destilada, a presença de 
íons sulfato com a solução de cloreto de bário até que a presença de sulfato seja negativa. 
Após secar em um dessecador com pressão reduzida, o sólido (carbonato de cobre) 
será pesado para cálculo de rendimento. Depois ele será ressuspenso em água destilada (de 
5 a 10 mL) e será adicionado ao sólido 1,03 mL de ácido bromídrico 47%. A solução 
contendo o produto será aquecida até a evaporação completa. Éter etílico deve ser 
adicionado ao bécher a fim de ressuspender o sólido para que seja possível a filtração à 
pressão reduzida em funil Buchner. O sólido deverá ficar no dessecador até as análises de 
caracterização. 
Para caracterizar o produto, todos os sólidos (percursores, intermediários e produto) 
devem ser analisados por infravermelho (IV). Ao sólido final também será empregado 
testes de solubilidade com: água, metanol, etanol e acetona[10], sendo os resultados 
esperados descritos na Tabela 2Tabela 2. 
 
Tabela 2. Tabela de solubilidade dos reagentes e produtos sólidos. 
Reagente Água Etanol Metanol Acetona 
CuSO4. 5H2O solúvel insolúvel solúvel insolúvel 
Na2CO3 solúvel insolúvel insolúvel insolúvel 
CuCO3 insolúvel insolúvel insolúvel insolúvel 
CuBr2 solúvel solúvel solúvel solúvel 
 
6.2.Caracterização 
O sulfato de cobre cristaliza na forma ortorrômbica, onde o átomo de Cu+2 está ligado a 
seis átomos de O-2 para formar CuO6 octaédrico que se conecta pelas extremidades com 6 
equivalentes SO-2
4 tetraédrico (Td)[16]. No espectro do infravermelho do sulfato de cobre 
penta hidratado, por isso, é esperado a presença característica da banda larga de O-H 
arredondada por volta dos 3300 cm-1, devido a presença de água na estrutura. Apesar do íon 
SO4
-2 apresentar 4 modos vibracionais, apenas as bandas associadas aos modos ν3 e ν4 são 
ativas no infravermelho, as bandas ν1 e ν2 não são ativas por não alterarem o dipolo da 
molécula como mostrado na Figura 1Figura 1. 
Comentado [MM1]: Pode usar um bequer! 
Comentado [MM2]: Qual agente dessecante? 
Comentado [DG3]: Ele não irá dissolver? 
Comentado [MM4]: Qual a finalidade de utilização do 
éter? Qual a solubilidade do composto em éter? 
Comentado [DG5]: E o éter? 
Comentado [MM6]: Isto é caracterização quimica e não 
síntese. Qual o procedimento? O que vc quer dizer com 
solúvel e insolúvel ( altamente solúvel, parcialmente 
solúvel, pouco solúvel, insolúvel)? 
Comentado [MM7]: Qual modo? 
Comentado [DG8]: Na estrutura ou de hidratação? 
Figura 1. Modos vibracionais de moléculas Td. 
 
Das tabelas apresentados no Nakamoto, é esperado que haja bandas de ν(Cu-S) por 
volta de 400 cm-1; para o íon sulfato em ν3(SO): 1200 – 1100 cm-1 e ν4(SO): 680 – 600 cm-1 
e para íon complexo em ν(SO): 1180 – 950cm-1, 𝛿d(OSO): 650 – 520 cm-1 e 475 – 420 
cm-1. 
É esperado que as bandas do carbonato de sódio e o de cobre sejam semelhantes, uma 
vez que apresentam o íon comum que é o íon carbonato. O carbonato pode livre apresenta 
simetria trigonal plana, pertencendo ao grupo de ponto D3h. Contudo, o íon complexado 
diminui a simetria, podendo ser do grupo Cs, quando monodentado, ou C2v quando 
bidentado, como mostrado na Figura 2Figura 2. Com essa diminuição de simetria do íon 
livre para o íon complexado com o metal há a quebra de degenerescência comdo modo ν3 
se dividindo em dois, sendo a diferença entre os picos maior no bidentado (forma de 
aragonita) que monodentado (forma de calcita) e o ν4 se dividindo em dois na aragonita. 
Assim, no C2v todos os nove modos vibracionais são ativos no IV, como mostrado na 
Figura 3Figura 3.[12] 
Figura 2. Formas de coordenação do íon carbonato. 
 
Comentado [MM9]: Não é S-O! 
Comentado [MM10]: O que seria o ion complexo? 
Comentado [MM11]: Se desdobra! 
Comentado [MM12]: Bandas!! 
Figura 3. Modos vibracionais ativos no IV do grupo de ponto C2v, sendo v1, v2, v3 e v4, 
respectivamente. 
 
De acordo com as informações tabeladas em Nakamoto, as faixas aproximadas de 
estiramento (ν) para o íon carbonato são: 
ν3(CO): 1490 – 1410 cm-1 
ν2(CO): 900 – 810 cm-1 
ν4(CO): 750 – 690 cm-1 
Ainda de acordo com a mesma referência, as faixas aproximadas de estiramento (ν), 
deformação (δd) e vibração fora do plano (π), características de metal complexado a 
carbonato são: 
ν(CO): 1610 – 1450 cm-1 
ν2(CO): 1390 – 1250 cm-1 
ν(CO): 1100 – 100 cm-1 
π: 900 – 810 cm-11 π: 
δd(OCO): 800 – 730 cm-1 
ν(MO): inferior a 500 cm-1 
A partir da estrutura monocíclica do brometo de cobre (II) cristalino[14] e aplicando as 
operações de simetria nas unidades planares de CuBr4 sendo seus modos vibracionais 
representados na Figura 4Figura 4. Contudo, ν1, ν2, ν3 e ν5 não são ativos no 
infravermelho[11], uma vez que é o estiramento simétrico, não havendo mudança no 
momento do dipolo, mas ν3, ν6 e ν7 são ativos, pois são estiramentos assimétricos. 
Portanto, são esperadas 3 bandas no espectro de IV. 
ZnBr2 Linear v1: 223 v2: 71 v3: 404 na verdade 1 banda na região de 4000-400 em 
numero de onda maior que 404 
Comentado [MM13]: É CO apenas? 
Comentado [MM14]: E se não for monoclínico? 
Comentado [MM15]: Onde? 
Figura 4. Modos vibracionais de moléculas D4h. 
 
 
7. Referências 
[1] https://www.dinamicaquimica.com.br/freagentes/P.10.0960.030.03_SULFATO_DE
_COBRE_II_ICO_ANIDRO_PA.pdf 
[2] https://www.merckmillipore.com/BR/pt/product/msds/MDA_CHEM137014?Origin
=PDP 
[3] https://www.sigmaaldrich.com/BR/pt/sds/aldrich/221775?userType=anonymous 
[4] https://www.carlroth.com/downloads/sdb/pt/H/SDB_HN67_PT_PT.pdf 
[5] https://www.quimicabrasileira.com.br/wp-content/uploads/2021/09/FISPQ-
CLORETO-DE-BARIO-PA-ACS.pdf 
[6] https://www.verquimica.com.br/wp-content/uploads/2021/09/FISPQ_Etanol-
Hidratado.pdf 
[7] https://www.quimesp.com.br/pdf/alcool-metilico.pdf 
[8] https://www.verquimica.com.br/wp-content/uploads/2021/08/FISPQ_Acetona.pdf 
[9] https://www.quimicabrasileira.com.br/wp-content/uploads/2021/09/FISPQ-ETER-
ETILICO-PA.pdf 
[10] Weast, R.C.; Lide, D.R.; Astle, M.J.; and Beyer, W.H., Eds. CRC Handbook of 
Chemistry and Physics 95th Ed.; CRC Press, Inc.: Boca Raton, FL, 2014. 
[11] HALLAM, H. E. Infrared and Raman spectra of inorganic compounds. Royal 
Institute of Chemistry, Reviews, v. 1, n. 1, p. 39–61, 1 jan. 1968. 
Comentado [MM16]: Verificar como se referencia esta 
bibliografia! Não é assim que é feito 
[12] Nakamoto, K.; Handbook of Vibrational Spectroscopy – Infrared and Raman 
Spectra of Inorganic and Coordination Compounds, USA: John Willey & Sons, 
2006. 
[13] Sheeran, D. Copper content in synthetic copper carbonate: A statistical 
comparison of Experimental and expected Results. Journal of Chemical Education, v 
75, n 4 p. 453-456, 1998. 
[14] Helmholz, Lindsay. The Crystal Structure of Anhydrous Cupric Bromide. 
Journal of the American Chemical Society, vol. 69, no. 4, pp. 886–889, 1947. 
[15] https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-1201027?formula=Na2CO3 
[16] https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-20525?formula=CuSO4 
[17] SEIDEL, H. et al. Darstellung, Struktur und Eigenschaften von 
Kupfer(II)-Carbonat. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, v. 410, n. 
2, p. 138–148, 1 nov. 1974. 
 
Comentado [MM17]: Não estão padronizadas!!! 
Comentado [MM18]: Verificar como se referencia esta 
bibliografia! Não é assim que é feito