informe - metodo de job.doc

8/10/2019 Informe - Metodo de Job.doc

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0ue tendrn di1erentes energas dependiendo de la

ubicacin de los electrones( 6ara un comple/oocta-drico de 40uel el cual es d$podemos conocer

0ue su diagrama de energa es el de la 1igura #(

Donde se pueden indicar las transiciones posibles

en el U*. las cuales son tresC

gg TA #"

#

" 2a3

327"

#

"FTA gg 2b3

327"

#

"PTA gg (c)

La correspondiente al 7!D0. la cual es laresponsable de los colores es la 2a3( Gracias al

diagrama de la 1igura #. podemos observar el

estado singulete 7D mas ba/o proveniente del in

libre( ?ste se a incluido para observar 0ue elestado 1undamental siempre ser un triplete sin

importar la magnitud del 7!D0( paralelamentetenemos presente 0ue a campo d-bil la transicin

ser menos energ-tica 0ue a campo 1uerte 27!D0ma,or3

Figura 2. Diagrama parcial de niveles de energa

para un ion d en un campo octadrico! que

muestra los estados tripletes " el estado singuletemas bajo.

?ntre los tipos de ligando e>isten dosclasi1icacionesC ligandos de campo 1uerte ,

ligandos de campo d-bil. los cuales incrementan o

disminu,en el valor del 7! D0 respectivamente

para un comple/o#(

Un comple/o puede absorber lu visible.

e>citndose un electrn de los orbitales d de menorenerga o estado basal a los orbitales de ma,or

energa o e>citados( La lu visible se compone de

radiacin electromagn-tica con longitudes de onda

0ue van desde apro>imadamente 9!! nm asta &!!nm( La lu blanca contiene todas las longitudes de

onda de esta regin visible( ?sta lu se puede

dispersar en un espectro de colores. cada uno de los

cuales tiene una gama caracterstica de longitudesde onda( La energa de -sta o de cual0uier otra

radiacin electromagn-tica es inversamente

proporcional a su longitud de onda

? v 2cJ3

6or tanto. las energas espec1icas de la

radiacin 0ue una sustancia absorbe determinan loscolores 0ue la misma e>ibe "(

La 0umica de coordinacin se a basado

considerablemente en los estudios de comple/os0ue pueden ser identi1icados en disolucin. si ser

realmente aislados( ?l eco de 0ue los comple/os

no se a,an aislados no implica necesariamente

0ue las interacciones sean d-biles( 6or supuesto. la1ormacin de enlaces entre iones de transicin ,

ligandos es mu, e>ot-rmica( 6or otras raones. sin

embargo. a menudo no es posible cristaliar de las

disoluciones todas las especies 0ue pueden allarsepresentes en las mismas( Su composicin debe

establecerse entonces por otras t-cnicas(

?l procedimiento 0ue se va a utiliar paradeterminar la composicin de comple/os de 4i #+

etilendiamina en este e>perimento se conoce como

m-todo de variaciones continuas o m-todo de 'ob(

?n el caso general se trata de allar el valor de npara el e0uilibrio

K nL KLn 2?c(73

?l )-todo de 'ob 9consiste en determinar

la estructura de los comple/os a trav-s del espectro

de U*+*is. por lo tanto se basa en la capacidad 0uetienen algunos comple/os de absorber lu U* +

*isible , se aplica para iones comple/os( ?n este

e>perimento. K es 4i# , L es el ligando

etilendiamina 2en3( anto el 4i#como el 4i2en3n#

0ue se 1orma tienen absorciones en la regin

visible del espectro luminoso. pero sus espectros

son di1erentes(

#


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6ara determinar las especies de 40uel 2II3

, etilendiamina 0ue se 1orman en solucin acuosautiliando el m-todo de 'ob se debe saber 0ueC

a3 Las Enicas especies 0ue absorben en esta regin

del espectro electromagn-tico son el 4i 2II3 , elcomple/o 4i2en3n2H#!3;+n. , 0ue la etilendiamina no

absorbe en dica regin(

b3 La Le, de Beer tiene la propiedad de poderseaplicar a un medio 0ue contenga ms de una clase

de sustancia absorbente. siempre , cuando no a,a

interaccin entre las distintas especies(

?>perimentalmente se mide la intensidad

de la absorcin a una longitud de onda dada de una

serie de disoluciones 0ue contienen cantidades

variables de 4i# , en( ?sta absorbancia estrelacionada con la concentracin de 4i2en3n

# en

disolucin( ?stas soluciones se preparan con la

restriccin de 0ue la suma de las concentraciones

de 4i#, ensea la misma en todas las disoluciones(?n el caso de 0ue la constante de e0uilibrio para la

?cuacin 7 sea mu, grande 2es decir. el e0uilibrio

est- mu, desplaado acia la dereca3. est claro

0ue la intensidad de la absorcin del 4i2en3n#ser

m>ima cuando la concentracin de en en la

disolucin sea e>actamente nveces ma,or 0ue la

de 4i#( Sin embargo. deben obtenerse

concentraciones de KLn su1icientes para 0ue sepuedan lograr medidas de absorbancia precisas de

las disoluciones( 6or tanto. es posible determinar n

, la composicin de 4i2en3n#conociendo la rande en a 4i# de la disolucin 0ue contiene unaabsorbancia m>ima para 4i2en3n

#(9

imo. se puede calcular n

con la ecuacin 2;3(

imo

en la absorbancia una longitud de onda dada.

cuando se ace variar . coincide con el m>imode 5"de acuerdo con la ecuacin de Lambert+BeerC

< .5(l 2&3

donde < absorbancia. coe1iciente de

e>tincin molar , l longitud del camino de lu o

espesor de la celda( 9

Los coe1icientes de e>tincin de K. L ,

KLn a una longitud de onda dada se designan 7.

# , ". respectivamente( 5omo la suma de la

absorbancia de una disolucin es la suma de lasabsorbancias a a0uella longitud de onda de las

especies 0ue contiene. la absorbancia medida.


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# , ". indica 0ue tambi-n e>iste presencia del

comple/o @4i2en3#2H#:3#A# donde nes igual a #

6ara !(&!. el nEmero de etilendiamina

enlaada al 40uel se puede redondear a #( ?l valor

de #("" indica 0ue aun0ue e>iste mecla decomple/os. el 0ue predomina 1uertemente es el

@4i2en3#2H#:3#A#(

6ara !(;". se puede decir 0ue elnEmero de etilendiamina 0ue estn enlaadas al

40uel esta entre 7 , #. sin embargo al redondear a

# se conclu,e 0ue el compuesto ma,oritario es

@4i2en3#2H#:3#A#. pero sin desestimar la presencia

de @4i2en32H#:39 A#(

6ara !(8". el nEmero de etilendiamina

est entre 7 , #. lo cual corresponde a un e0uilibriodesplaado acia la sustitucin de dos ligandos

acuo por un ligando en. indicando 0ue en la

solucin predomina el comple/o @4i2en32H#:39 A#

sobre el comple/o @4i2en3#2H#:3#A#(

6ara !(8! la solucin contiene

Enicamente @4i2en32H#:39A#(

Sabemos 0ue por la regla del octeto es

imposible 0ue el 4i pueda acomodar ms de tres

ligandos bidentados en su es1era de coordinacin.

por lo tanto los resultados obtenidos concuerdancon los esperados( ?n la 1igura " se pueden ver las

estructuras de estos comple/os(

Figura 3. 'structuras de complejos de quel con! *! + " , etilendiaminas coordinadas.

?sta prctica se 1undamenta en el eco

de 0ue es posible identi1icar di1erentes tipos decomple/os de 4i#1ormados en distintas soluciones

acuosas de algEn tipo de ligando. 0ue en nuestro

caso es la etilendiamina. por la aparicin de

di1erentes coloraciones de dicas soluciones( La

reaccin viene dada porC

( ) +

+

+ #

;#

#

;# 3232

nn -.en(in'n-.(i

?l m-todo de 'ob o el m-todo de

variaciones continuas es una manera 1cil , rpidade determinar la 1rmula , tambi-n la estabilidad

de un compuesto dando una prueba con1iable de

cul compuesto se 1orma a partir de los

componentes en solucin(

?n el gr1ico del ap-ndice se puede ver

0ue en la medida 0ue se increment la

concentracin de 2en3 en la disolucin. el espectrose corri acia la i0uierda. lo cual implica menor

longitud de onda , por lo tanto ma,or energa(

Lo anterior est completamente de

acuerdo con lo reportado por la teora. en virtud de0ue la en es un ligando de campo 1uerte.

comparado con el agua. lo cual es per1ectamente

veri1icable por serie espectro0umica(

plica el cambio de coloresobservado e>perimentalmente. es decir. dico

cambio se dio por0ue ubo un ligando 2en3 0ueestaba sustitu,endo a otro 2H#:3 en solucin(

&

?ste e>perimento arro/a como principal

resultado la e>istencia de tres iones en solucinC

4i2en3"#. 4i2en3#

# , 4i2en3#.lo 0ue concuerda

mu, bien con lo obtenido en el traba/o de *osburg, 5ooper 0ue obtuvieron los mismos tres iones en

disolucin por este m-todo(

?l gr1ico 7 muestra espectros 0ue indicansus m>imos de absorcin a di1erentes longitudes

de onda lo cual implica 0ue aba ms de un

comple/o en solucin. es decir. si el e>perimentoubiese arro/ado un Enico espectro implicara lapresencia de un solo comple/o(


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Si se 1orma ms de un comple/o. elm-todo de variaciones continuas puede a,udar ,

asta dar in1ormacin acerca de las 1rmulas de los

compuestos. si estos son lo su1icientemente

estables( Sin embargo. este procedimiento tiene suse>cepciones. puesto 0ue si en algEn e>perimento se

1ormara un comple/o d-bilmente coloreado es

probable 0ue este m-todo no lo detecte. por tanto

estos resultados an de usarse como conclusionesprovisionales asta 0ue la presencia de cada in

comple/o sea demostrada por algEn m-todo

analtico ms con1iable(

'. 3onclusiones.

Se comprob con el cambio de color de

verde a violeta 0ue un aumento en la 1uera delcampo 2como predice la teora de campo cristalino3

produce un corrimiento de las longitudes de onda.

acia valores menores. debido al ma,or

re0uerimiento energ-tico( La disminucin delongitud de onda observada en los espectros de

absorcin U*+*is se debi entonces a un aumento

en la energa de estabiliacin de campo cristalino

2?3(

?l m-todo de 'ob es una t-cnica mu,

sencilla , Etil a la ora de determinar el nEmero de

ligandos coordinados con un ion metlico. en loscasos en los cuales se 1orma ms de un comple/o(

Se determin mediante el m-todo devariaciones continuas o m-todo de 'ob. 0ue lasespecies predominantes en soluciones acuosas

variables de 40uel 2II3 , etilendiamina sonC

@4i2en3"A#. @4i2en3#2H#:3#A

#, @4i2en32H#:39A#(

Se determin 0ue a ma,or concentracin

de etilendiamina en solucin ma,or 1ue el nEmero

de coordinacin de este ligando al metal(

Se pudo observar cualitativamente

mediante un cambio de color de verde a violeta la

variacin del 7!D0 a medida 0ue ms ligandos

etilendiamina de campo ms 1uerte desplaaban alagua de campo ms d-bil en el comple/o(

4. Re5erencias 6iblio7r85icas.

91: 5otton.


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Grfico 1.Absorbancias 6orregidas (%) #s. Fracciones molares (&)

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