Química de coordinación del cobre

7/26/2019 Qumica de coordinacin del cobre

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Universidad de Guanajuato.

Divisin de CienciasNaturales y Exactas.

Campus Guanajuato.

Prctica no. 8

Transformaciones qumicas y qumica decoordinacin del cobre

Arroyo Lpez Claudia Cecilia.

Armendariz Barrientos Karla Gisela.Ayn Garca Marln Jaqueline.

Prof. J. Alfredo Gutirrez.

Fecha de realizacin:

Viernes 13 y 20/05/2016

Fecha de entrega:

Viernes 03/05/2016


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Prctica no. 8

Transformaciones qumicas y qumica de coordinacin del cobre.

Aunque el cobre no existe en abundancia en la naturaleza, se conocen muchos minerales

que lo contienen. El cobre se extrae principalmente de la pirita de cobre, CuFeS, del cobrevidriado, Cu2S, y de la aprita Cu2O; tambin se explota como elemento libre en Michiganseptentional en E.U.A.

A partir de la pirita de cobre, ste se extrae por flotacin y se tuesta en atmosfera controladade aire para convertir al hierro en dixido de hierro (II).

2 CuFeS2 + 4 O2 Cu2S + 3 SO2+ 2 FeO

El cobre se refina por electrlisis para dar un producto de aproximadamente 99.95% depureza. El cobre impuro sirve de nodo de una celda electroltica que contiene tiras de

cobre puro como ctodo y un electrolito de solucin de sulfato de cobre (II). Durante laelectrolisis, el cobre se transfiere del nodo al ctodo; en el transcurso de este proceso seproduce un lodo andico que contiene plata y oro, lo cual hace al proceso econmicamentefactible.

Cobre en la tabla peridica.

El cobre pertenece al grupo IB, los tomos de estos tres elementos tienen un electrn en sucapa ms externa al igual que los tomos metlicos del grupo IA, pero mientras que lostomos del ltimo grupo de elementos tienen ocho electrones en su penltima capa, lostomos de cobre, plata y oro contienen dieciocho electrones:

Grupo IA Grupo IB

Potasio 2.8.8.1 Cobre 2.8.18.1

Rubidio 2.8.18.8.1 Plata 2.8.18.18.1

Cesio 2.8.18.18.8.1 Oro 2.8.18.32.18.1

El hecho de que un tomo metlico del grupo IB tenga un nmero atmico mucho mayor,pero el mismo nmero de capas electrnicas que su contraparte del grupo IA, tieneconsecuencias importantes y da lugar a que estos dos grupos de metales tengan una qumicacompletamente diferente. Por ejemplo, el ncleo del tomo de cobre posee una carga de29+ que influye mucho ms sobre los electrones que lo rodean, que la del ncleo del tomode potasio con una carga de 19+; en consecuencia, el tomo de cobre tiene un radio atmicoms pequeo y una primera energa de ionizacin ms grande que la del tomo de potasio.Las densidades de los miembros comparables de los dos grupos son bastante diferentes (a)


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porque los radios atmicos del grupo IB son ms pesados y (b) porque los radios atmicosde los metales del grupo IB son ms pequeos; los puntos de fusin considerablementemayores de los metales del grupo IB puede atribuirse a (i) sus tomos pesados y (ii) alhecho de que los electrones d participan en enlaces interatmicos adems del nico electrnexterno.

La propiedad sobresaliente del cobre, es su resistencia al ataque qumico y esto semanifiesta en si potencial electroqumico positivo, en tanto que los metales del grupo IA sedistinguen por su gran reactividad qumica, esto es, sus potenciales electroqumicasnormales son muy negativos.

El cobre, la plata y el oro se conocen como metales de acuar, y son resistentes al ataquequmico. Los tres metales exhiben un estado de oxidacin de 1+, y en este estado, suscompuestos son bastante covalentes o por lo menos poseen un grado apreciable de carctercovalente, aunque los principales estados de oxidacin del cobre, de la plata y del oro son2+, 1+ y 3+, respectivamente. En los estados de oxidacin superiores, los metales del grupo

IB utilizan, adems de su nico electrn 1s, sus electrones d; por tanto, sus iones contienenun nivel d incompleto y son tpicamente transicionales. A diferencia de los metales delgrupo IA, el cobre, la plata y el oro forman numerosos complejos en todos sus estados deoxidacin.

Propiedades.

El cobre tiene un punto de fusin de 1083C y una densidad de 8.92 g/cm3. Es un metaldorado, muy dctil y maleable, y sus conductividades trmica y elctrica solo las superanlas de la plata.

Su resistencia a la corrosin y extraordinaria ductilidad permite transformarlo en alambresde hasta 0.025mm.

Se utiliza en cables y lneas de alta tensin exteriores, en el cableado elctrico en interiores,enchufes y maquinara elctrica en general, generadores, motores, reguladores, equipos desealizacin, aparatos electromagnticos y sistemas de comunicaciones.

Es tambin el mayor conductor de calor lo que explica su uso en situaciones en las que sedesee calentar o enfriar rpidamente como refrigerantes, intercambiadores de calor, pilas,utensilios de cocina, etc.

No tiene propiedades magnticas lo que permita su uso en construccin elctrica,electrnica, armamentos, relojera, etc.

Al ser un metal resistente a las condiciones ambientales se utiliza en techos, grandesestructuras, cpulas.


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Qumicamente es un metal muy resistente, integra el grupo de los metales nobles como laplata, el oro y el platino. Resiste la exposicin atmosfrica, el agua y algunos cidos, peroes atacado por cidos oxidantes (ntrico) y el amonaco. No se corroe en situacionesnormales.

El aire hmedo ataca lentamente al metal u su superficie se cubre en forma gradual de unacapa verde de carbonato bsico de cobre. Alrededor de los 300C, el aire y el oxgeno loatacan formando un recubrimiento negro de xido de cobre (II) sobre su superficie; a unatemperatura de aproximadamente 1000C se forma xido de cobre (I). El vapor de azufretambin lo ataca con la formacin de sulfato de cobre (I) y con los halgenos da lugar alhaluro de cobre (II) (excepto el yodo que produce yoduro de cobre (I)).

El agua y el vapor de agua no atacan al metal y los cidos diluidos no oxidantes, como elHCl y H2S, no lo afectan en ausencia de agentes oxidantes. El HCl en ebullicin ataca almetal con desprendimiento de hidrgeno, un hecho sorprendente en vista del potencialelectroqumico positivo del cobre, este fenmeno se debe a la formacin del ion [CuCl 2]

-el

cual desplaza el equilibrio a la derecha.

El cido sulfrico concentrado ataca en caliente al metal, as tambin el cido ntricodiluido como el concentrado.

Adems de lo antes mencionado, el cobre se utiliza para la aleacin con zinc, el latn, conel cual se fabrica cartuchos, reflectores y partes mecnicas de relojes de pulso y pared. Elbronce, una aleacin de cobre y estao, se usa para la fabricar cojinetes y guarniciones debarcos. El bronce fosforado, que contiene algo de fosforo, se usa para muelles de relojes ysuspensiones de galvanmetros. El cobre finalmente dividido se usa como catalizador

industrial para la oxidacin de metanol a formaldehdo.Compuestos de coordinacin.

Las especies como el ion [Ag(NH3)2]+, que son conjuntos de un ion metlico central unido

a un grupo de molculas o iones que lo rodean, se llama complejos metlicos osencillamente complejos. Si el complejo tiene una carga elctrica neta, se le designa engeneral como unin complejo. Los compuestos que tienen complejos se conocen comocompuestos de coordinacin.

Las molculas o iones que rodean al ion metlico es un complejo que se conoce como

agentes acomplejantes o ligandos. Por ejemplo, hay dos ligandos NH3unidos a los Ag+

enel ion [Ag(NH3)2]+. Los ligandos son generalmente aniones o molculas polares, adems,

tienen al menos un par no compartido de electrones de valencia.

Puesto que los iones metlicos (en particular los iones de metales de transicin) tienenorbitales de valencia vacos, pueden actuar como cidos de Lewis. Debido a que losligandos tiene pares de electrones no compartidos, pueden actuar como bases de Lewis.


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Podemos visualizar el enlace entre el ion metlico y el ligando como el resultado decompartir un par de electrones que estaban inicialmente en el ligando.

Al formar un complejo, se dice que los ligandos se coordinan al metal. El metal central ylos ligandos unidos a l constituyen la esfera de coordinacin.

Un complejo metlico es una especie definida con propiedades fsicas y qumicascaractersticas. As pues, sus propiedades son diferentes de las del ion metlico o de losligandos que lo constituyen. A continuacin se enlistan algunos compuestos decoordinacin del cobre:

[Cu(H2O)4]2+

[Cu(H2O)3(NH3)]2+

[Cu(H2O)2(NH3)2]2+

K2[Cu(H2O)2Cl4]

Teora de Werner sobre los compuestos de coordinacin.

Nuestro conocimiento de la naturaleza de los complejos metlicos se debe a la inteligentecomprensin de Alfredo Werner, profesor de qumica de Zurich y ganador del premioNobel de 1913. En 1893, cuando contaba con apenas 26 aos de edad, propuso la teora deCoordinacin de Werner, que ha proporcionado los principios que orientaron a la qumicainorgnica y permitieron aclarar el concepto de valencia. Tres de sus postulados msimportantes son:

1) La mayor parte de los elementos poseen dos tipos de valencia (a) valencia primaria y (b)valencia secundaria. En trminos modernos (a) corresponde al estado de oxidacin y (b) alnmero o ndice de coordinacin.

2) Todo elemento tiende a satisfacer tanto sus valencias primarias como sus valenciassecundarias.

3) Las valencias secundarias estn dirigidas hacia posiciones fijas en el espacio. Obsrveseque esta es la base de la estereoqumica de los complejos de coordinacin.

Origen del color en los compuestos de coordinacin.

En general, el color de un complejo depende del metal especfico, su estado de oxidacin ylos ligandos unidos al metal.

Por lo comn, la presencia de una subcapa d parcialmente llena es necesaria para que uncomplejo muestre color. Casi todos los iones de metales de transicin tienen una subcapa dparcialmente llena. Los iones que tienen subcapas d totalmente vacas o subcapas dcompletamente llenas son por lo general incoloros.


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Para que un compuesto tenga color, debe absorber luz visible. La luz visible se compone deradiacin electromagntica con longitudes de onda que van desde aproximadamente 400nmhasta 700nm. La luz blanca contiene todas las longitudes de onda de esta regin visible.Esta luz se puede dispersar en un espectro de colores, cada uno de los cuales tiene unagama de caractersticas de longitudes de onda.

Un compuesto absorbe radiacin visible cuando esa radiacin posee energa que senecesita para llevar un electrn de su estado de ms energa, o su estado basal, a ciertoestado excitado. Por tanto, las energas especficas de la radiacin que una sustanciaabsorbe determinan los colores que la misma exhibe.

Cuando una muestra absorbe luz visible, el color que percibimos es la suma de los coloresrestantes que son reflejados o transmitidos por un objeto y que llegan a nuestros ojos.

Objetivos:

En esta serie de experimentos, una cantidad pesada de cobre metlico se transforma, atravs de una serie de reacciones, en otras especies qumicas que contienen al elemento. Apartir de una especie soluble se preparan algunos compuestos de coordinacin. Al final, elcobre se regresa al estado metlico y es reciclado. Las siguientes ecuaciones (no todas estnbalanceadas) describen las reacciones (entregar balanceadas en el reporte):

a. Cu(s) + HNO3(ac) Cu(NO3)2(ac) + NO2(g) + H2O(l)

b. Cu(NO3)2 nH2O (s) + HCl(ac)(exceso) H2[CuCl4] (ac)

c. H2[CuCl4] (ac) + H2O (exceso) [Cu(H2O)6]Cl2(ac).

d. [Cu(H2O)6]Cl2(ac) + NaOH(ac) Cu(OH)2(s) + NaCl (ac)

e. Cu(OH)2(s) CuO(s) + H2O(l)

f. CuO(s) + H2SO4 CuSO4(ac) + H2O(l)

g. CuSO4(ac) llevar a sequedad CuSO4 nH2O(s) (pesar producto)

h. CuSO4+ HCl(conc) [CuCl4]2- compuestos de coordinacin [CuLn]m+/-

i. [Cu{OC(O)CH3}3]1-(ac) + Zn(s) Cu(s) + ZnSO4(ac) (pesar Cu)

Esta serie de experimentos comienzan y terminan con cobre metlico, y slo se retiran unos0.2 mL de cada producto en solucin como muestra de color.


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Puesto que cada una de las reacciones prcticamente se llevan a cabo en su totalidad, untrabajo muy cuidadoso debe llevar a una importante recuperacin del cobre metlico inicial(rendimiento > 80%).

Las reacciones tambin muestran varios colores que con frecuencia se observan en

compuestos inorgnicos del cobre.

Materiales y sustancias.

Materiales Sustancias

Alambres de cobre de 0.2g cido ntrico (HNO3) 6M

Matraz Erlenmeyer cido clorhdrico (HCl) concentrado

Probeta graduada Agua destilada

Agitador magntico Hidrxido de sodio (NaOH) 6M

Parrilla con agitacin cido sulfrico (H2SO ) 3M

Bao de arena Cloruro de cobre (II) (CuCl2)

Pipeta Pasteur cido clorhdrico (HCl) 3M.

Papel indicador de pH Hidrxido de amonio (NH4OH) 6M

Embudo Goach cido actico (CH3COOH) 1M

Matraz para filtracinHexacianoferrato (II) de potasio(K4[Fe(NH3)6])1M

Papel filtro Zinc (Zn)

Vasos de precipitados Acetona

Tubos de ensayo

Varilla de vidrio

Desarrollo experimental.

Metodologa Observaciones

Preparacin de la solucin de nitrato de cobre (II) en solucin acuosa.


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1. Pesar en balanza analtica con todaexactitud alrededor de 0.2 g de alambres decobre y colocarlo en un matrazErlenmeyer.

Peso del alambre de cobre = 0.2008g

2. Medir 2 mL de cido ntrico 6 M en la

probeta graduada (no usar pipeta). En lacampana aadir el cido ntrico al matraz ycalentarlo en la parrilla hasta que el cobrehaya sido disuelto y haya cesado laproduccin de vapores caf rojizo deldixido de nitrgeno y quede casi seco.Tenga cuidado de no inhalar estos humos.

El color de la solucin se volvi azuloscuro con el tiempo. Se observdesprendimiento de gases color caf. Seadicionaron 2mL de cido ntrico ms.

3. Permita que el vaso con los cristales denitrato de cobre (II) se ponga a latemperatura ambiente y anote el color.

Los cristales resultantes son azul agua y unpoco verdes en el centro (del vaso).

4. Aada 2 mL de HCl concentrado alslido para que se disuelva y anote el colorobservado.

Al disolver los cristales, stos adquirieroncolor verde.

5. Enseguida medir 8 mL de agua destiladay aadirlos a la solucin anterior: anote elcambio de color.

El color final fue verde aqua.

Preparacin de Hidrxido de Cobre (II).

6. Poner una barra de agitacin al matraz

erlenmeyer. Colocar el matraz sobre laparrilla de agitacin y a temperaturaambiente adicionar con agitacin ymediante una pipeta gota a gota solucinde NaOH 6 M.

Se agregaron 3.5 mL de la solucin deHCl. La formacin de precipitado comenzazul, luego se puso lechoso y de colorverde azulado.

7. En cierto momento deber formarse unprecipitado azul claro de hidrxido decobre (II) y la solucin debe ser incolora.

Se agreg 4.5 mL de NaOH para que elcolor cambiara a azul celeste. Permanecilechosa.

8. Adicionar 2 gotas adicionales de NaOH

6 M.Preparacin de xido de Cobre (II).

9. Manteniendo agitacin, calentar elmatraz erlenmeyer. El hidrxido de cobrereacciona para formar el xido de cobre(II), un precipitado negro. Continuar el

Una vez que se someti a calentamiento, laconsistencia lechosa desapareci y elprecipitado negro se observ claramente.


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calentamiento por 5 minutos ms despusde que la solucin se haya puestototalmente negra. Permitir que la mezcla seenfre a la temperatura ambiente.

10. Colectar el slido mediante filtracincon vaco. Enjuagar el matraz erlenmeyercon 1 o 2 mL de agua destilada yadicionarlos para enjuagar el slido filtradoy enseguida lavar con 2 mL de aguadestilada. Cuando la filtracin hayaconcluido se descarta los lquidos filtrados.

El precipitado negro resultante se recolectoen el papel filtro.

Preparacin de solucin de sulfato de cobre (II).

11. USAR ANTEOJOS DELABORATORIO Y GUANTES. Usando

una probeta graduada medir 5 mL de cidosulfrico 3 M y adicionarlos gota a gotasobre el precipitado en el filtro, colectandoel lquido filtrado en el matraz erlenmeyerpreviamente enjuagado con agua destilada.Si an queda algn residuo negro en elembudo, calentar la solucin filtrada en unvaso y nuevamente adicionarlo al embudocolectando la solucin. La solucin azulformada es de sulfato de cobre. Desechar elpapel del filtro.

No se observ reaccin inmediata con elH2SO4, ya que se agreg demasiadorpido, por lo que tuvo que agregarse elprecipitado al cido en el matraz kitazato.Se adicion un poco ms de cido para lacompleta disolucin, 6.5 mL en total.

12. Bajo la campana de extraccin y,colocar la solucin en un vaso de 50 mLsobre una parrilla elctrica y calentarcuidadosamente hasta la ebullicin y llevara sequedad.

Al someter a calentamiento se observaroncolores entre azul y verde. Conforme seevaporo la solucin se puso azul oscuro.

Al finalizar el producto era de colorblanco-gris muy fino.

13. El producto de slido de color azulclaro, casi blanco, se guarda en la gavetadentro del vaso, tapado con un vidrio dereloj.

En este punto se interrumpe la prctica y se contina la siguiente semana.

1. Pesar los cristales del producto slido(CuSO4.nH2O), colocarlos en un matrazErlenmeyer y disolverlo con 2 mL de cidoclorhdrico concentrado.

No se pes el compuesto ya que era muydifcil hacerlo, pues estaba pegado en elfondo del vaso. El color de los cristalescambio a azul aqua. Con el cido se


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disolvieron y cambiaron a verde bandera.

2. Diluir lentamente la solucin obtenida a50 mL con agua destilada. Comparar loscolores obtenidos en los pasos (1) y (2).

Con el agua el color cambi a azul claro(azul aqua).

3. Aadir poco a poco solucin dehidrxido de amonio 6 M a la solucinanterior hasta que se forme un precipitadode color azul claro. Se agregaron alrededor de 4.5 mL de

hidrxido de amonio. Hubo calentamientoy el color cambio a azul marino.4. Continuar adicionando hidrxido de

amonio hasta observar la formacin de unasolucin totalmente traslucida (sin slidossuspendidos) color azul oscuro.

5. Adicionar lentamente y con agitacin

cido actico 5 M hasta que tenga lugar uncambio en el color de la solucin y no hayaprecipitados.

Hubo un cambio de color, de azul marino aazul claro.

6. Tomar 0.5 mL de la solucin formada enun tubo de ensayo y agregarle unas gotasde hexacianoferrato (II) de potasio 1.0 M.Registrar los cambios producidos.

En el tubo se tiene un complejo con elciauro [Cu(CN)6]

4-de color rojo oscuro.

7. A la solucin restante agregar zincmetlico en pequeas porciones y con

agitacin constante y calentamiento. Sedebe formar un precipitado caf-naranja.Para acelerar la reduccin del cobreadicionar porciones de 1 mL HClconcentrado tras cada porcin de zinc ymantener el calentamiento.

Se agreg demasiado zinc, por lo que tardoen terminar de reaccionar.

8. Decantar, o en su caso, filtrar la solucinpara obtener el metal formado, agregar dosveces dos mL de acetona, secar en la estufapor 10 minutos y pesar.

El precipitado es cobre de color rojooscuro.

Peso del cobre 0.1988

Observaciones y anlisis de resultados.

a) De acuerdo a sus resultados de las dos partes de la prctica, construya la siguiente tablaindicando los nombres y el color de cada uno de los compuestos de cobre involucrados.


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CompuestoReactivo

adicionado

Color,solucin o

precipitado?

Composicinaproximada (temade investigacin)

Cu HNO3Cristales azul

verdoso.

Cu(NO3)2 HCl Solucin verde.Cu: 1O: 6N: 1

H2[CuCl4] H2OSolucin verdeagua.

Cu:Cl:H:

[Cu(H2O)6]Cl2 NaOHPrecipitado azullecho.

Cu: 1O: 6Cl: 2

H: 12

Cu(OH)2 CalorPrecipitadonegro.

Cu: 1O: 2H: 2

CuO H2SO4Solucin azulaqua.

Cu:1O: 1

CuSO4 CalorCristales azulaqua.

Cu: 1S: 1O: 4

CuSO4 nH2O HCl

Solucin verdebandera.

Cu: 1S: 1

O: 5H: 2

[CuCl4]2- ZnSolucinincolora.

Cu: 1Cl: 4

CuPrecipitadorojizo.

b) Escriba la ecuacin para cada una de las reacciones efectuadas.

a. Cu(s) + 4 HNO3(ac) Cu(NO3)2(ac) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

b. Cu(NO3)2 nH2O (s) + HCl(ac)(exceso) H2[CuCl4] (ac) + H2O

c. H2[CuCl4] (ac) + H2O (exceso) [Cu(H2O)6]Cl2(ac).

d. [Cu(H2O)6]Cl2(ac) + NaOH(ac) Cu(OH)2(s) + NaCl (ac)

e. Cu(OH)2(s) CuO(s) + H2O(l)

f. CuO(s) + H2SO4 CuSO4(ac) + H2O(l)


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g. CuSO4(ac) llevar a sequedad CuSO4 nH2O(s) (pesar producto)

h. CuSO4+ HCl(conc) [CuCl4]2- compuestos de coordinacin [CuLn]m+/-

i. [Cu{OC(O)CH3}3]1-

(ac) + Zn(s) Cu(s) + ZnSO4(ac) (pesar Cu)c) Calcule el rendimiento de cobre metlico obtenido.

Conclusin.

Mediante una serie de reacciones se explor la qumica del cobre. Durante estas reaccionesel cobre sufri varias transformaciones, en las que se obtuvieron varios de los compuestos

que forma el cobre, desde oxosales, hidrxidos, xidos y compuestos de coordinacin hastade nuevo obtener cobre mediante una reaccin de simple sustitucin, en donde el Zndesplaza al cobre, y este precipita en forma metlica, obtenindose un rendimiento del 99%,ya la mayor parte de los reactivos reaccionaron.

Cuestionario.

1. Por qu el cobre metlico no reacciona con los cidos sulfrico y clorhdrico, y encambio s lo hace con el ntrico? Porque el HCl es un cido no oxidante, mientras que elHNO3si lo es.

2. Qu relacin tiene la anterior pregunta con el hecho de que es usual encontrar al cobreen la naturaleza al estado elemental? Haciendo referencia a la serie de actividad, estaclasifica a los metales de acuerdo a su reactividad, siendo los ms reactivos aquellos que seoxidan con ms facilidad, por lo que de acuerdo a la posicin del cobre en esta serie esnormal que no reaccione con algunos compuestos en la naturaleza y se encuentre en estadoelemental.

3. Relacionado con la pregunta 1: Qu particularidades tiene el cido ntrico entre otroscidos fuertes como el HCl? Explique la formacin de los productos en la ecuacin a) deesta prctica.

Las propiedades exclusivas del cido ntrico y que lo diferencian de otros cidos es que esun agente oxidante potente; sus reacciones con compuestos como los cianuros, carburos, ypolvos metlicos pueden ser explosivos. Las reacciones del cido ntrico con muchoscompuestos orgnicos, como de la trementina, son violentas, la mezcla siendo hiperglica(es decir, autoinflamable). Es un oxcido fuerte: en solucin acuosa se disociacompletamente en un ion nitrato NO3- y un protn hdrico.


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Como se puede observar en la primer reaccin que se realiza en esta prctica, el cidontrico es un agente altamente oxidante, (oxida al cobre) y produce tambin un ion nitrato.

4. Por qu mientras que los metales al reaccionar con cidos desprenden hidrgeno, en laecuacin a) no se tiene este producto, siendo que es una reaccin entre un metal tpico y un

cido fuerte tpico?

Por las caractersticas altamente oxidantes del cido ntrico se forman los xidos denitrgeno y el agua y no se libera hidrogeno como es de esperarse.

5. Explique el significado de la letra n en la frmula: CuSO4nH2O(s). Cmo determinaraexperimentalmente el valor de n? En la formula la letra n significa el nmero de molculasde agua que del compuesto incorpora a su forma cristalina.

6. Cules son los llamados METALES ACUABLES? Son los metales del grupo IB, yaque se utilizan para hacer monedas porque son duraderas y resistentes a la corrosin. Eso se

debe a que los iones metlicos se reducen fcilmente a los metales libres, lo que significaque son ms difciles de oxidar.

7. A qu se deben los diversos colores (frecuentemente azules, pero con diversa tonalidad)en los compuestos de cobre (II)? El color azul tanto del catin Cu2+en solucin como el desus sales hidratadas se produce debido a que su configuracin electrnica ([Ar]3d9) posee elorbital d incompleto; esto posibilita la hibridacin de los orbitales en las que son posibleslas transiciones electrnicas d-d, las cuales ocurren por absorcin de fotones con longitudesde onda correspondientes al color anaranjado del espectro visible.

8. Haga una investigacin acerca de las diferencias entre los compuestos de coordinacin

de Cu(I) y Cu(II) los compuestos de Cu(I) son tambin coloridos como los de Cu(II)? porqu?

La qumica de los compuestos de coordinacin es muy importante. Sin embargo, no es fcilexplicar la estructura de estos complejos. En principio se podra pensar en una coordinacinoctadrica, generalmente con cuatro ligandos. Cuando se dispone de seis, cuatro estn casien un mismo plano, mientras que los otros dos aparecen en el eje axial a mayor distancia.Tambin se podra considerar como una coordinacin tetradrica pero con un tetraedro muydistorsionado, tanto que los cuatro ligandos estara en el mismo plano.

El efecto Janh-Teller, enunciado en 1937 implica una mayor repulsin de los ligandos encoordinacin octadrica sobre el eje z, que tiende a alejarlos, hasta tal punto que esos dosligandos, en algunos casos se pierden, por ello es difcil encontrar complejoshexacoordinados del Cu(II).

El ion Cu(II) tiene una estructura atmica 3d9, disponiendo esos 9 electrones en dos niveles(t2g)

6(eg)3, que debido a las distorsiones se desdoblan a su vez.


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El color se debe al mayor o menor valor de )1. Este valor depende de la distorsin, que a suvez no slo se ve afectada como en complejos anteriormente estudiados, por la interaccinelctrica que provocan los ligandos con sus pares electrnicos, siguiendo la serieespectroqumica de Tschusida, sino tambin por efectos estricos al acomodar dichosligandos en el tetraedro distorsionado. Estos hechos hacen que la posibilidad de cambios

de colores por intercambio de ligandos sea muy fcil.

Se va a partir en nuestra parte experimental del cloruro de cobre (II) dihidratado,disolvindolo en una gota de agua destilada. La estructura delacuocomplejo.

El acuocomplejo presenta un color azul verdoso.

Bibliografa.

Liptrot, G.F. Qumica Inorgnica Moderna. Continental. 4 Impresin. Mxico1985. Pg. 493-495.

Qumica de los compuestos de coordinacin. Consultada en mayo 11 de 2016, en la

url dpa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/complejosysunomenclatura_13378.pdf Basolo, Fred y Johnson, Ronald. Qumica de los Compuestos de Coordinacin.

Editorial Revert. Espaa 1980. Pg. 16-18.

Apndice de reactivos.

cido ntrico.El cido ntrico es un lquido cuyo color vara de incoloro a amarillo plido,de olor sofocante. Es soluble en agua, generndose calor. No es combustible, pero puedeacelerar el quemado de materiales combustibles y causar ignicin. Es corrosivo de metalesy tejidos. Si adems, contiene NO2 disuelto, entonces se conoce como cido ntricofumante y su color es caf-rojizo. Para su manejo debe utilizarse bata y lentes de seguridady, si es necesario, delantal y guantes de neopreno o Viton ( no usar hule natural, nitrilo,PVA o polietileno). No deben usarse lentes de contacto cuando se utilice este producto. Altrasvasar pequeas cantidades con pipeta, siempre utilizar propipetas.

cido clorhdrico.El cido clorhdrico es una disolucin acuosa de cloruro de hidrgeno.Es un lquido de color amarillo (por presencia de trazas de fierro, cloro o materia orgnica)o incoloro con un olor penetrante. Est presente en el sistema digestivo de muchosmamferos y una deficiencia de ste, provoca problemas en la digestin, especialmente, decarbohidratos y proteinas; un exceso provoca lceras gstricas. La disolucin acuosa gradoreactivo contiene aproximadamente 38 % de HCl. Sus vapores son irritantes a los ojos y


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membranas mucosas. Es soluble en agua, desprendindose calor. Es corrosivo de metales ytejidos. Para su manejo es necesario utilizar lentes de seguridad y, si es necesario, guantesde neopreno, viton o hule butlico, nunca de PVA o polietileno en lugares bien ventilados.No deben usarse lentes de contacto cuando se utilice este producto. Al trasvasar pequeascantidades con pipeta, siempre utilizar propipetas.

Hidrxido de sodio.El hidrxido de sodio es un slido blanco e industrialmente se utilizacomo disolucin al 50 % por su facilidad de manejo. Es soluble en agua, desprendindosecalor. Absorbe humedad y dixido de carbono del aire y es corrosivo de metales y tejidos.Para el manejo del NaOH es necesario el uso de lentes de seguridad, bata y guantes deneopreno, nitrilo o vinilo. Siempre debe manejarse en una campana y no deben utilizarselentes de contacto al trabajar con este compuesto. En el caso de trasvasar pequeascantidades de disoluciones de sosa con pipeta, utilizar una propipeta.

Hexacianoferrato (II) de potasio.Es una sal del anin complejo ferrocianuro y el catinpotasio. A temperatura ambiente se presenta como un slido de color amarillo claro e

inodoro, es un compuesto peligroso para el medioambiente. No se conoce punto de fusinni ebullicin a presin normal, porque comienza a perder el agua de cristalizacin,convirtindose en la sal anhidra.

Química de coordinación del cobre

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