Sintese de sulfato de tetraamincobre(ii) hidratado

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Universidade
Federal de
Minas Gerais
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Instituto de Ciências Exatas |
Departamento
de Química | |

Plano de síntese - [Cu(NH3)4]SO4.H2O


Disciplina: Química Inorgânica Experimental
Docente: Eliane
Discentes: Gilmar e Nilsrael


1. Introdução

O cobre é da mesma família que a prata e o ouro, apresentando configuração eletrônica [Ar] 3d10 4s1: possui um elétron sexterno a um nível d completo. Como aos demais elementos de sua família, o ouro e a prata, essa configuração lhe confere ótima condução elétrica e térmica, sendo a segunda maior de toda a tabela, atrás somente da prata. Também como a prata e o ouro, apresenta um caráter pouco reativo. Sua estrutura cristalina é cúbica de empacotamento denso.
É o 25º elemento mais abundante, em peso, nacrosta terrestre. Seu minério mais comum é a calcopirita, CuFeS2. É usado em larga escala, principalmente como metal e ligas.
Em solução aquosa o estado de oxidação +2 é o mais importante, tendo configuração [Ar] 3d9, com um elétron desemparelhado. Seus compostos são geralmente coloridos por causa da transição d-d, e são também paramagnéticos. O íon monovalente Cu+ sofredesproporcionamento em água e, consequentemente, só existe em compostos sólidos insolúveis e em complexos. O Cu3+ é oxidante tão forte que oxida a água.
O íon hidratado [Cu(H2O)6]2+ forma-se quando sais de cobre são dissolvidos em água. Apresenta cor azul e tem uma forma octaédrica distorcida: há duas ligações longas ao longo do eixo z e quatro ligações curtas no plano xy. Essa distorção é o chamadoEfeito Jahn-Teller, conseqüência da configuração d9.
Em muitos casos, a formação de outros complexos ocorre através de reações de substituição das moléculas de H2O por outros ligantes (moléculas neutras, como a amônia e etilenodiamina ou ânions como o cloreto ou a hidroxila).
A reação de formação do complexo [Cu(NH3)4]SO4 resulta da troca de moléculas de água por moléculas de NH3no íon complexo [Cu(H2O)6]2+, segundo a equação:

[Cu(H2O)6]2+(aq) + 4NH3(aq) → [Cu(NH3)4]2+(aq) + 6H2O(l)

O sulfato de tetraamincobre(II) hidratado é um sólido formado por cristais azul escuro, com estrutura cristalina cúbica, solúvel em água (18,5g/100g H2O a 21,5 °C) e em solução aquosa de amônia, insolúvel em amônia concentrada, álcool e éter. Decompõe-se ao ar. Perdeágua e duas moléculas de amônia sob aquecimento a 120 °C e a amônia remanescente a 160 °C. Sua obtenção pode ser feita pela reação entre a amônia concentrada e solução de sulfato de cobre:

CuSO4.5H2O(aq) + 4NH4OH(aq) → [Cu(NH3)4]SO4.H2O(aq) + 8H2O(l)


2. Objetivos

Sintetizar e caracterizar qualitativamente o sulfato de tetraamincobre(II) hidratado.


3.Procedimentos

3.1 Materiais

• Balança;
• Bomba de vácuo ou trompa d’água;
• Espátula;
• Conta-gotas;
• Bastão de vidro;
• Vidro de relógio;
• Béquer de 50 mL;
• Proveta de 10 e 50 mL;
• Kitazato;
• Tripé e tela de amianto;
• Bico de gás;
• Fósforo de segurança;
• Tubos de ensaio;
• Suporte para tubo de ensaio;
•Bureta de 50 mL;
• Pipeta de 25 mL;
• Erlenmeyer 250 mL.

3.2 Reagentes

• Sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O);
• Hidróxido de amônia concentrado (NH4OH 15 mol.L-1);
• Álcool etílico;
• Éter;
• Ácido acético;
• Hexacianoferrato (II) de potássio;
• Cloreto de bário.

| |Massa molar |Quantidade usada|Quantidade prevista |Quantidade excedente |
|Composto | | | | |
| |g.mol-1 |g |mmol |g |mmol |mmol |% |
|CuSO4.5H2O...
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