ESTABILIDAD EN LOS COMPUESTOS DE COORDINACIÓN

Javier Mauricio Posada*; Angelica** ***;.

Facultad de Ciencias Básicas, Programa de Química, Universidad Santiago de CaliJAVIMAUROS@hotmail.com*; **; ***.

Agosto 25 de 2015.

RESUMEN.

Se realizó la práctica “Estabilidad de los compuestos de Coordinación”, realizando dos pruebas de dos tubos de ensayo para cada una, donde se agregó al primer tubo Co(NO3)2, al segundo Zn(NO3)2 todos a 1 M. A una de las series se le adiciono Formiato de sodio y a la otra Oxalato de potasio, las dos a 1 M. Al adicionar el formiato no se observó cambio aparente en el metal Zn, para el cobalto se formó un precipitado de color rojo; al adicionar el oxalato se presentó cambio en ambos, en el Zn se formó un precipitado blanco lechoso, en el cobalto un precipitado rosado lechoso; esto se debe a la diferencia de estabilidad de los dos ligandos.

INTRODUCCION.

En un complejo de coordinación, un átomo o ion central está coordinado por una o más moléculas o iones (ligandos) que actúan como bases de Lewis, formando enlaces coordinados con el átomo o ion central; este último actúa como acido de Lewis. Los átomos de los ligandos unidos directamente al átomo o ion central son átomos dadores.1

El complejo tiende a mantener su identidad aún en solución, pero en este caso puede haber disociación parcial. La carga eléctrica del complejo depende de las cargas del átomo central y de los iones y moléculas que lo rodean y puede resultar un catión, un anión o no iónico.1

Cuando una sal metálica se disuelve el catión queda rodeado de moléculas del disolvente, por ejemplo si el disolvente es el agua se forman acua-complejos y el número de moléculas de agua que se unen al metal dependen principalmente del radio atómico del metal, en el caso de los metales de la

primera serie de transición el número de coordinación más frecuente es seis.2

Cuando se adiciona un ligando (L) a un metal en medio acuoso se forma un equilibrio como se muestra a continuación:

[M (H 2O )6 ]+ L(ac )→́ [M (H 2O )5 (L ) ]+H 2O

La contante para ese equilibrio, donde se ha omitido la carga del metal, se denomina constante de formación y se representa en la ecuación.

K f=[M (L ) (H 2O )5 ][M (H 2O )6 ] [L]

El valor de K f indica la fortaleza del enlace

M-L frente al enlace M-H2O, si el valor es elevado indica el ligando se une más fuertemente que el agua y s es pequeño, significa lo contrario. El estudio de los compuestos de coordinación es imprescindible, si se tiene en cuenta que solamente los compuestos estables formados por la interacción entre uno o varios metales

y cualquier tipo de ligando son los que rigurosamente se denominan compuestos de coordinación. Cuando el compuesto constituido por un metal y uno o varios ligandos no es estable, o de estabilidad dudosa se habla de aducto.2

En esta práctica de laboratorio se estudió la estabilidad de los metales de transición del periodo 4, específicamente el Co y Zn en

reacción con los ligandos formiato (H CO2−¿ ¿

) y el oxalato (C2O42−¿ ¿).

OBJETIVOS.

. Comprender el concepto de estabilidad de los compuestos de coordinación de los metales de transición del periodo 4 (Co y Zn).

. Reconocer los cambios físicos, químicos y estructurales de la reacción de un metal con un ligando monodentato y bidentado.

. Recordar el concepto de ligando y la diferentes reacciones con los metales de transición y la formación de compuestos de coordinación.

METODOLOGIA.

Durante la práctica se estudió la estabilidad

de los metales del Co (NO )2, Zn (NO )2 frente a los ligandos formiato de sodio y oxalato de potasio.

Se tomaron 4 tubos de ensayo y se ubicaron en dos series, a la primera pareja de tubos se

adiciono 2 mL de Co (NO )2 1 M a cada uno

y a la otra pareja se adiciono 2 mL Zn (NO )2 1M a cada tubo, luego se observó y se registró las propiedades físicas de las soluciones; a una serie de tubos con diferentes soluciones se adiciono 4 mL de formiato de sodio (¿) 1M a cada uno, luego se observó y registro los cambios en las propiedades físicas; a la segunda serie de tubos se adiciono 2 mL de oxalato de potasio(¿) 1 M a cada uno, se observó y registro los cambios físicos de la solución.

MATERIALES

Tubos de ensayo Gradilla para tubos de ensayo Matraz aforado de25 mLPipeta graduada de 5mLPropipetaVidrio relojEspátulaFrasco lavador

REACTIVOS

Nitrato de cobalto (II)Nitrato de zinc (II)Formiato de sodioOxalato de potasio

DATOS CALCULOS Y RESULTADOS.

Datos

Tabla 1. Datos de concentración de soluciones usadas.

CompuestoCantidad (mL)

W compuesto (g)

Concentración

Co (NO3 )2 25 7,2625 0,9982

Zn (NO3 )2 25 7,4304 0,9991

¿ 50 3,4227 1,0065

¿ 25 4,6415 1,0077

Por medio de la siguiente ecuación se realizó el cálculo delas concentraciones de los compuestos

7,2625 gCo (NO3 )2 X1molCo (NO3 )2291,03 gCo (NO3 )2

X1

0,025 L

Se realizó la adición de los ligandos a los cationes de cobre, cobalto y zinc y se registraron las observaciones en las tablas 1 y 2.

Tabla 2. Resultados obtenidos con la adición de formiato de sodio.

Ligando adicionad

oFormiato

Cationes Co2+¿ ¿ Zn2+¿¿

Color inicial

RojoColor translucido con precipitado

blanco

Cambios Se observó un No hubo cambio

al adicionar el ligando

precipitado de color rojo

apreciable

Tabla 3. Resultados obtenidos con la adición de oxalato de potasio.

Ligando adicionad

oOxalato

Cationes Co2+¿ ¿ Zn2+¿¿

Color inicial

RojoColor translucido con precipitado

blancoCambios

al adicionar el ligando

Se observó un precipitado de color rosado

lechoso

Se observó un precipitado

blanco lechoso

Figura 1. Nitrato de zinc (Zn (NO )2) andes de

adición de ligando.

Figura 2. Nitrato de zinc (Zn (NO )2) después de

adicionar formiato.

Figura 3. Nitrato de zinc (Zn (NO )2) después de

adicionar oxalato

Figura 4. Nitrato de zinc (Co (NO)2) andes de

adición de ligando.

Figura 5. Nitrato de zinc (Co (NO)2) después

de adicionar formiato.

Figura 6. Nitrato de zinc (Co (NO3 )2) después

de adicionar oxalato.

DISCUSION DE RESULTADOS.

En primer lugar se prepararon las soluciones, de formiato de sodio, oxalato de potasio, de nitrato de cobalto (II) hexahidratado y de nitrato de zinc (II) hexahidratado, usadas en la práctica cuyas concentraciones se mostraron en la tabla 1; la solución de formiato y de oxalato se usaron como ligando ya que estos eran un ligando monodentado y bidentado respectivamente, para estudiar la estabilidad de los metales (Co y Zn) al formar compuestos de coordinación con estos ligandos.

En segundo lugar se procedió a hacer

reaccionar el nitrato de cobalto (Co (NO3 )2) con el formiato; inicial mente la solución del metal presentaba un color rojo debido a que

BIBLIOGRAFIA.

[1] Basolo F., Ronald J. Química de los compuestos de coordinación. 24 de agosto de 2015. Disponible en: http://peralta18.files.wordpress.com/2012/01/basolo-y-johnson-quimica-de-los-compuestos-de-coordinacion.pdf

[2] Rodríguez A. Ma., Cao V. R. (2013). Química de los compuestos de coordinación (pp. 73 - 81). España: EDITORIAL SINTESIS, S.A.