Practica 1 Complejos Coloridos de Hierro (III)

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICOFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN

CAMPO 1LABORATORIO DE QUÍMICA DE COORDINACIÓN

SEMINARIO INICIAL PRÁCTICA No. 1

Complejos Coloridos De Hierro (III)  PRESENTA : EQUIPO “3”

Ceballos Ramírez Lucía CandelariaRivera Hernandez Selene

Rodriguez Mata Hector EdwinVelazquez 0ronzor Anahi Joselyn

ObjetivosPreparación de un complejo de coordinación de hierro: el tris-(acetilacetonato) hierro (III) Fe(acac)3

Investigar los efectos de variación en las condiciones de la preparación.

Hipótesis• Si el cloruro férrico está hexahidratado, y es agregado

a un medio acuoso, éste medio tenderá a ser ácido.

• Si el complejo de hierro fue adecuadamente formado, la sustancia será insoluble en agua y soluble en diclorometano.

• El diclorometano junto con el Hierro forman complejos de Coordinación

IntroducciónLos complejos de coordinación sin una clase

de compuestos que no se predicen, pero generalmente cumplen con la teoría enlace – valencia. La mayoría contiene un ión metálico central rodeado por varias moléculas o iones llamados ligantes. Estos ligantes se describen como coordinados al ión metálico y el enlace que forma se describe como un Enlace de Coordinación.

Acetilacetonato como LiganteEl anión del compuesto organito acetilacetona se usa normalmente como ligante. Tiene una sola carga negativa pero posee dos átomos donadores y es por consiguiente un ligante bidentado, los dos átomos donadores ocuparan dos posiciones de coordinación adyacentes alrededor del ion metálico.

Fe (III)Los factores que determinan el NC mas

estable para los iones metálicos particulares es cmplicado. Los complejos de coordinación de Fe(III) son normalmente octaédricos así el ión férrico (Fe3+) tiene NC seis:

Acetilacetona es un ácido débil, por consiguiente, ¿en que dirección se desplaza el equilibrio? De acuerdo a la reacción:acacH + H2O acac- + H3O+

Podemos decir que el desplazamiento del equilibrio es hacia la izquierda, pues de acuerdo a su pKa, que indica que es ácido débil, no tiene la capacidad de ionizarse completamente, haciendo que el desplazamiento del equilibrio de la reacción no sea hacia la derecha sino a la izquierda. 

El primer paso en la formación del complejo tris acac hierro, después de que los iones férricos son hidratados es:

[Fe(H2O)6]3+ + acac- [Fe(H2O)4 (acac)]2+ + 2H2O

Si el acac- se consume por este proceso, ¿Como se afecta la ecuación?

Los iones de acac remplazan a las moléculas de agua coordinadas al Fe, por lo que al haber esta reacción de sustitución, la esfera de coordinación reduce su número de oxidación y separando dos moléculas de agua de la esfera de coordinación. De esta forma el número de coordinación desciende de 6 a 5.

Mecanismos de ReacciónEs el conjunto de las fases o estados que constituyen una reacción química. Los mecanismos de reacción están ligados a la cinética y a la dinámica química.

Un mecanismo de reacción es un conjunto de etapas (ó reacciones) elementales mediante las cuales se postula que transcurre una reacción química.

La descripción de un mecanismo supone el uso de varios conceptos como: etapa elemental, molecularidad, intermedios, catalizador, número estequiométrico, etc.

Una vez planteado el mecanismo tenemos que ser capaces de llegar, a partir del mismo, a una ecuación cinética susceptible de comprobación experimental. El mecanismo de reacción está definido por que átomo o ligante o sustrato, atrae o cede electrones a la reacción. 

Reacción por PasosEs el conjunto de etapas elementales que definen el mecanismo es equivalente a un sistema de ecuaciones diferenciales.

La integración de este sistema nos proporcionaría la concentración de cada especie química como una función del tiempo. Esta integración, sin embargo, no es posible de forma explícita en la mayor parte de las ocasiones.

Resulta así muy conveniente simplificar el sistema de ecuaciones diferenciales a una sola ecuación, que sería más fácil de integrar y por tanto más fácil de comprobación experimental. 

Toxicidad y Manejo de Reactivos

Acetilacetona

Acetato de Sodio Trihidratado

Cloruro Férrico Hexahidratado

Nitrato Férrico Nonahiodratado

Diclorometano

Diagrama Ecológico

Parte 1 .- Preparación de tris-(acetilacetonato)hierro(III)

700 mg de FeCl3 . H20

Solución A

1)Agregar 15 mL de agua desionizada2)Calentar (baño María)

1.5g de acetato de sodio

1) Agregar 10 mL de agua desionizada2) calentar (baño de vapor)

Solución B

1 mL acac

z

tris-(acetilacetonato)hierro(III)

Solución C

Solución D

1) agregar 0 .5 mL de etanol

Solución E

PrecipitadoR1

1)Lavar con agua desionizada2)Secar en estufa (10 min 100°C

Solido Liquido

1)Calentar (baño de vapor)2)Enfriar3)filtrar(Büchner)

Parte 2 .Efecto del pH

400 mg de Nitrato Férrico Nonahidratado

Agregar 50 mL de H2O desionizada y agitar Solución 1

Medir pH

R1

100 mg de acac Solución 2 R2Medir pH

Disolver en etanol

Mezclar y agitar

Tomar 4 mL

Solución 2

2) Solución restante

Agregar acetato de sodio

Solución 3

R3

Agitar y Medir pH

Tomar 4 mL 2) Solución restante

Solución 3

R5

R4

Resultados Esperados• Se espera obtener a partir del cobre,

distintos complejos de coordinación, los cuales al analizar las propiedades de estos, podamos identificar y determinar que efectos influyen en las características de un complejo

• Entre mas ligandos tenga un complejo sera menos insoluble en agua.

• El complejo cambia su pH con respecto a los ligandos que posea.

BibliografíaJames e. Huheey. Quimica inorganica;

principios de estructura y reactividad. 4ta ed. Ed Oxford University press, Mexico 1997

G.S. Manku. Principios de química inorgánica. 1° edición. ed. McGraw Hill, México 1983

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/mecanismo-de-reaccion

http://www.canalsocial.net/ger/ficha_GER.asp?id=10505&cat=quimica