inorganica kelly e bianca

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Instituto Federal de Brasília 
 (Campos Gama DF) 
 
 
 
 
Obtenção de complexos de Cobalto e 
Obtenção e caraterização Níquel 
 
 
 
 
 
 
Gama DF – Dezembro de 2015 
 
 
 
Alunas: Kelly e Bianca 
Turma: Licenciatura em química 
Professor: Rafael 
 
 
 
 
 
Obtenção de complexos de Cobalto e Obtenção e 
caraterização Níquel 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gama DF – Dezembro 2015 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO: Os complexos de cobalto com aminas, aos qual o presente relatório 
faz referência, foram muito importantes para o desenvolvimento das primeiras teorias 
sobre complexos. O metal cobalto ocorre na natureza associado ao níquel, arsênio e 
enxofre. Os minerais mais importantes são o Co As2 (esmaltita) e Co As S (cobaltita). 
É um metal duro, branco-azulado e dissolve-se em ácidos minerais diluídos. Os 
estados de oxidação mais importantes são +2 e +3. O íon [Co(H2O)6]2+ é estável em 
solução, mas a adição de outros ligantes facilita a oxidação a Co3+. Por outro lado, o 
íon [Co(H2O)6]3+ é um agente oxidante forte oxidando H2O a oxigênio e sendo 
reduzido a Co2+. Contudo, ligantes contendo átomos de nitrogênio (como NH3 e 
etilenodiamina = NH2CH2CH2NH2) estabilizam o estado de oxidação +3 em solução 
aquosa. As reações de formação de complexos ocorrem pela substituição de 
moléculas de água por outros ligantes (moléculas neutras: NH3, etilenodiamina, etc. 
ou ânions: Cl-, OH-, etc.) presentes na solução, seguida geralmente pela oxidação do 
íon Co2+. Há uma reação inicial de substituição das moléculas de água e a seguir, o 
complexo formado é oxidado pelo oxigênio do ar ou então pela ação da água 
oxigenada. A reação do íon [Co(H2O)6]2+ com NH3 em excesso, na presença de 
catalisador (carvão ativado) leva a formação de [Co(NH3)6]3+ pela oxidação com o 
oxigênio do ar. Na ausência do catalisador e usando-se H2O2, obtém-se 
[Co(NH3)5(H2O)]3+, que por tratamento com HCl concentrado dá o complexo 
[Co(NH3)5Cl]Cl. Portanto, a reação de formação de [Co(NH3)6]3+ resulta da troca de 
moléculas de água por moléculas de NH3 no complexo octaédrico [Co(H2O)6]2+, com 
posterior oxidação a Co3+ na presença de catalisador, conforme a reação: 
[Co(NH3)5Cl]Cl2 é um composto cristalino, de cor violeta avermelhado, com estrutura 
octaédrica, pouco solúvel em água fria, etanol e éter. Este composto decompõe-se 
acima de 150oC liberando NH3(g). A obtenção pode ser feita por diversos processos, 
partindo, por exemplo, de CoCl2.6H2O, ou então dos complexos de Co3+ como 
[Co(NH3)5CO3]NO3. A equação da reação a partir de CoCl2.6H2O pode ser escrita: 2 
Um aspecto importante a ser considerado na preparação dos compostos de 
coordenação é a possibilidade de formação de isômeros. Compostos de coordenação 
podem apresentar vários tipos de isomeria: geométrica, óptica, de ligação, de 
ionização, etc. Assim, complexos octaédricos de Co3+ como os íons [Co(en)2Cl2]+ e 
[Co(NH3)4Cl2]+ apresentam isomeria geométrica enquanto que o íon [Co(en)3]3+ 
apresenta isomeria óptica. Como exemplos de isômeros de ligação podem ser 
relacionados os complexos [Co(NH3)5NO2]2+ e [Co(NH3)5ONO]2+, onde o íon 
NO2coordena-se, no primeiro caso, através do átomo de nitrogênio e no segundo, 
através do átomo de oxigênio. A partir do complexo [Co(NH3)5Cl]Cl2 é possível 
substituir o ligante Cl- por H2O ou NO2- para se obter os compostos 
[Co(NH3)5H2O]Cl3 e os isômeros nitro [Co(NH3)5NO2]Cl2 e nitrito 
[Co(NH3)5ONO]Cl2, respectivamente. Embora os complexos de cobalto(III) sejam 
caracteristicamente inertes, à temperatura elevada (80ºC), algumas reações de 
substituição podem ser razoavelmente rápidas. As seguintes equações mostram os 
passos da substituição envolvidos na preparação: [Co(NH3)5Cl]2+ + 
OH[Co(NH3)5OH]2+ + H+ [Co(NH3)5OH]2+ + Cl[Co(NH3)5H2O]3+ 2 NO2- 
N2O3 + H2
= 4, a solubilidade do [Co(NH3)5ONO]Cl2 é baixa e assim o sal de cloreto do nitrito 
complexo precipita. Finalmente o complexo nitrito se rearranja para dar a forma nitro, 
segundo o equilíbrio: [Co(NH3)5ONO]2+ [Co(NH3)5NO2]2+ o qual tende bem para a 
direita em solução ácida. A adição de ácido à mistura em equilíbrio favorece a 
precipitação do isômero nitro. No entanto, em meio de HCl concentrado, o nitro 
complexo se solubiliza lentamente. 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Inicialmente é preciso salientar que alguns 
cuidados foram tomados na realização do experimento, uma vez que trabalhou-se com 
soluções concentradas de amônia e ácido clorídrico. Todas as manipulações foram 
feitas na capela. Para a realização do experimento, partiu-se do cloreto de cobalto 
hexa-hidratado. Dividiu-se o processo em três etapas. A etapa I refere-se à 
preparação do complexo de cloreto de pentaminclorocobalto (III). A etapa II consiste 
na preparação do complexo de cloreto de pentaamimnitritocobalto (III). Por último, a 
terceira etapa é referente à síntese do complexo de cloreto de pentaamimnitrocobalto 
(III). Na primeira etapa, preparação do complexo de cloreto de pentaminclorocobalto 
(III) – [Co(NH3)5Cl]Cl2 – , em um béquer dissolveu-se 1g de cloreto de amônio 
(branco e bem fino) em 6mL de hidróxido de amônio (incolor) concentrado. Logo em 
seguida se fez o uso do agitador magnético para homogeneizar a solução. Adicionou-
se à solução 2g de cloreto de cobalto (II) hexa-hidratado, de cor roxa e permaneceu-se 
com a solução no agitador por mais ou menos 10 minutos. Em seguida, adicionou-se 
6mL de ácido clorídrico concentrado. Por fim, a solução foi resfriada, tendo decorrido 
aproximadamente 10 minutos. O precipitado da solução foi filtrado a vácuo e lavado 
com etanol para não haver perdas, e em seguida levado ao dessecador por 
aproximadamente uma semana. Na segunda etapa – preparação do complexo de 
cloreto de pentaamimnitritocobalto (III), [Co(NH3)ONO]Cl2, dissolveu-se 1,4g do 
complexo preparado na etapa anterior em 2,5mL de solução de hidróxido de amônio 
concentrado, com agitação suave e sob temperatura de aproximadamente 80ºC. Em 
seguida adicionou-se à solução 1,4g de nitrito de sódio, seguido de 1,4mL de HCl de 
concentração 6,0M. Após ter sido resfriada, a solução foi filtrada mais uma vez à 
vácuo. O precipitado foi igualmente lavado com etanol e ao final ao dessecador. Na 
terceira e última etapa do experimento, preparação do complexo de cloreto de 
pentaamimnitrocobalto (III), [Co(NH3)5NO2]Cl2, foi dissolvido 0,6g do complexo 
produzido na segunda etapa em 6mL de água contendo um pouco de solução de 
hidróxido de amônio; nesta etapa do processo, a solução encontrou-se inicialmente 
alaranjada. Em seguida, a solução foi resfriada e recebeu uma quantidade de 18 ml de 
HCl concentrado. Por fim, novamente, repetiu-se o processo de filtração a vácuo de 
maneira similar ao ocorrido nas duas etapas anteriores. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Inicialmente, durante todas as etapas de síntese dos 
complexos de cobalto, uma observação importante pôde ser feita: os complexos 
mudavam de cor. Isso se deve a diversos fatores, dentre eles a força dos ligantes de 
coordenação e transferência de cargas. No caso específico dos compostos aqui 
formados, a mudança na coloração observada pode ser explicada pela mudança no 
ligante do metal cobalto. Esse fato é previsto pela análise da série espectroquímica. 
Na primeira etapa que consistiu na síntese do pentaminclorocobalto (III), após a 
mistura de cloreto de amônio, hidróxido de amônio e cloreto de cobalto hexa-
hidratado, formou-se uma solução de cor marrom bem escuro. Com a adição do ácilo 
clorídrico, houve liberação de bastante gás, de odor forte, vez que a solução estava 
sob temperatura elevada. Visualmente, observou-se coloração “violeta-avermelhado”na solução. Quando aquecemos a solução, percebemos que o volume reduziu e no 
momento do resfriamento, a solução ficou com aspecto mais denso do que quando 
estava sob aquecimento, o que favoreceu a formação de precipitado. Continuamos a 
prática deixando a solução resfriar até que chegasse à temperatura ambiente, 
submetendo-a em seguida a filtração a vácuo, na qual os cristais são lavados com 
etanol, que tem, dentre outras, a função de retirar os contaminantes possíveis contidos 
no composto. Na segunda etapa após a dissolução do complexo preparado na 
primeira etapa anterior no hidróxido de amônio concentrado, observou-se coloração 
roxa bem escura. Em seguida, após a adição do nitrito de sódio e ácido clorídrico, 
houve processo de mudança de cor e liberação de gás, resultando numa cor 
alaranjada. Após ter sido resfriada, filtrada a vácuo e lavado, o complexo resultou em 
cor “amarelo-alaranjada”. Na terceira e última etapa do experimento, após completa 
dissolução do segundo complexo obtido pela segunda etapa – o cloreto de 
pentamimnitritocobalto (III) – sob temperatura elevada em solução de água e hidróxido 
de amônio, a solução que encontrava-se inicialmente alaranjada ficou avermelhada. 
Após o resfriamento e adição de ácido clorídrico, mais uma vez a solução muda de 
cor, devido ao efeito do substituinte, adquirindo coloração “verde-lodo”; observou-se 
formação do precipitado e liberação de gás amônia e, transcorrido algum tempo ficou 
mais evidente a formação de cristais precipitados. Após filtração e lavagem, obteve-se 
complexo de cor “rosa-claro”, qual seja o cloreto de pentamimnitrocobalto (III). 
CONCLUSÃO GERAL: De acordo com a prática realizada, notou-se que se pode 
preparar um complexo a partir de outro complexo. Como está posto no referencial 
teórico, o processo resume-se a trocar os ligantes da rede cristalina do complexo, o 
que causa a mudança de cores. Assim, as reações para as sínteses dos complexos do 
sistema pentaamincobalto (III) foram bem sucedidas, tornando possível a observação 
do procedimento em suas diferentes etapas, possibilitando as análises necessárias e 
endossando os conhecimentos sobre as técnicas e teorias utilizadas, atingindo, por 
fim, o objetivo da aula prática. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: 
Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Tradução de Ricardo Bicca de 
Alencastro. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 2. CAMPOS, J.D.R. Química 
Inorgânica Experimental I. Anápolis: UEG, 2010. 3. Lee, J. D.; Química Inorgânica não 
tão Concisa, 5ª ed., Edgard Blücher: São Paulo, 1999. 
 
 
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