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Universidad de Oriente
Núcleo de Sucre
Escuela de Ciencias
Departamento de Química
Laboratorio de Inorgánica II
Profesor:Br:
Euclides VelazcoDionisio Mayorga
C.I: 20.957.323
Cumana Mayo 2013
BIS (2,4-PENTANODIONA
TO) ZINC
HIDRATADO
INTRODUCCIÓN
El zinc es un metal blanco ligeramente azulado y brillante. Es un metal
quebradizo cuando esta frío, pero se vuelve maleable y dúctil entre 100 y 150°C.
El Zinc se encuentra en la naturaleza en su mayor parte en forma de sulfuro
(SZn) mineral denominado blenda o esfalerita, de color caramelo y marmatita de color
negruzco. La palabra zinc viene del alemán "zinke" que significa punta en español.
Aunque no representa más que el 0,012% de la corteza terrestre, está presente
en el agua, el suelo y el aire, siendo un componente esencial e indispensable para el
cuerpo humano.
La 2,4-pentanodiona pertenece a las cetonas, compuesto caracterizado por
poseer en su estructura el grupo funcional carbonilo C=O. En una cetona, el átomo de
carbono del grupo carbonilo está unido a dos grupos hidrocarbonados.
El complejo acetilacetonato, Zn(acac)2 es interesante. Como el ligando
es bidentado se podría esperar una estructura tetraédrica.
El Bis (2,4-pentanodionato) zinc hidratado es un compuesto que se obtiene por
síntesis con el sulfato de zinc heptahidratado (ZnSO4.7H2O) en forma de cristales blancos,
los cuales funden a 138-140°C en un líquido blanco. Las reacciones correspondientes a la
síntesis de acetilacetonato de zinc monohidratado [Zn(C5O2H7)2].H2O son:
C5O2H8 + NaOH C5O2H7Na + H2O
2 C5O2H7Na + ZnSO4.7H2O [Zn(C5O2H7)2].H2O + Na2SO4 + 6H2O
Este compuesto es térmicamente muy inestable y se descompone en mesitileno y
otro compuesto con fórmula Zn(CH3CO2)(C5O2H7)3. La degradación térmica del mismo
esta representada por la siguiente reacción:
6[Zn(C5O2H7)2].H2O 3 Zn2(CH3CO2)(C5O2H7)3 + C9H 12 + 6H2O
METODOLOGIA
A una solución 2,5 ml de 2,4 – pentanodiona (acetilcetona, acac) y 1 g de NaOH en
12,5 ml de agua, añadir lentamente y con agitación, una solución de 3,85 g de sulfato de
zinc heptahidratado en 12, 5 ml de agua.
Después de reposar la suspensión por 1 hora, filtrar el precipitado blanco formado,
lavar con agua para obtener el bis (2,4 – pentanodionato) zinc hidrato con un punto de
fusión de 138 °C. Disolver el producto crudo con 25 ml de acetato de etilo al cual se le ha
incorporado 1,25 ml de acetilcetona. Filtrar la solución en caliente para remover una
pequeña cantidad del producto de descomposición de alto punto de fusión. De la solución
enfriada, se obtiene el bis (2,4 – pentanodionato) zinc hidrato en formas de agujas
blancas. P. F: 138 – 140 °C
RESULTADOS
TABLA Nº 1. PREPARACIÓN DE BIS (2,4-PENTANODIONATO) ZINC HIDRATADO.
REACTIVOS CANTIDADES
2,4-pentanodiona 2,86 ml
Hidróxido de sodio 1,0587 g
Sulfato de Zinc Heptahidratado 3,8545 g
Diclorometano 25 ml
TABLA Nº 2. RENDIMIENTO DEL BIS (2,4-PENTANODIONATO) ZINC HIDRATADO.
Compuesto Masa papel
de filtro(g)
Masa de papel + Muestra (g)
Masa del producto
(g)
Rendimiento (%)
Bis (2,4-
pentanodionato) Zinc
Hidratado
0,4395 3,6628 3,2233 86,6
TABLA Nº 3. PUNTOS DE FUSIÓN DEL BIS (2,4-PENTANODIONATO) ZINC HIDRATADO.
Compuesto Teórico Experimental
Bis (2,4-pentanodionato) Zinc Hidratado 138-140ºC 136 – 138 °C
DISCUSIÓN
En la preparación de bis (2,4-pentanodionato) zinc hidratado por síntesis, se
obtuvo 3,2233 g de producto, con un rendimiento de 86,6% a través de las siguientes
reacciones:
C5O2H8 + NaOH C5O2H7Na + H2O
2 C5O2H7Na + ZnSO4.7H2O [Zn(C5O2H7)2].H2O + Na2SO4 + 6H2O
Debido a que el bis (2,4-pentanodionato) zinc hidratado es un compuesto muy
inestable; en su obtención, es recomendable ser disuelto en un disolvente orgánico
caliente para remover una pequeña cantidad de producto de descomposición. Sin
embargo en esta ocasión, el rendimiento porcentual alcanzado, puede atribuirse a el
hecho de que el producto final no sólo estaba compuesto por bis (2,4-pentanodionato)
zinc hidratado, sino también por trazas de productos de descomposición del mismo.
El punto de fusión teórico del compuesto a obtener era 138-140ºC, en cambio
se obtuvo para el producto final un punto de fusión entre 136 ºC y 138 ºC. La
depresión en el punto de fusión, es a causa de la contaminación misma del producto,
tal contaminación pudo deberse que al momento de disolver el producto en caliente
para remover los productos de descomposición de alto punto de fusión no se logro
eficientemente la remoción de los mismos.
CONCLUSIONES
La cantidad de cristales de bis (2,4-pentanodionato) zinc hidratado obtenidos
por síntesis con sulfato de zinc heptahidratado (ZnSO4.7H2O) fue 4,7101 g y
un rendimiento de 121,74 %.
El punto de fusión del producto final (133,8-136,2 ºC) presentó una pequeña
depresión, lo que indica que no se obtuvo bis (2,4-pentanodionato) zinc
hidratado (138-140ºC) totalmente puro.
Considerando los resultados obtenidos, se concluye que el producto final
estaba contaminado por trazas de sus productos de descomposición.
BIBLIOGRAFÍA
Chang, R. 2007. Química. Novena edición. McGraw-Hill Interamericana Editores
S.A.
Guía de laboratorio de química inorgánica. Preparación de Bis (2,4-
pentanodionato) zinc hidrato.
HOUSECROFT, CATHERINE E. y SHARPE, ALANG. Quimica Inorganica. 2da
Edicion. Pearson. Inglaterra. 2005
ANEXOS
Calculo del rendimiento de la reacción para la obtención del Bis (2,4 – pentanodionato) Zinc Hidrato.
C5O2H8 + NaOH C5O2H7Na + H2O (1)
2 C5O2H7Na + ZnSO4.7H2O [Zn(C5O2H7)2].H2O + Na2SO4 + 6H2O (2)
Según la reacción (1) tenemos lo siguiente:
g C5H7O2Na = 1,0587 g NaOH x 1mol NaOH x 1mol C5H7O2Na x 122 g C5H7O2Na
40 g NaOH 1 mol NaOH 1mol C5H7O2Na
g C5H7O2Na= 3,2281 g
Se denotara [Zn(C5O2H7)2].H2O con la palabra A
Se denotara C5H7O2Na con la palabra B
De acuerdo a la reacción (2) tenemos lo siguiente:
g [Zn(C5O2H7)2].H2O = 3,2281 g de B x 1mol de B x 1 mol A x 281, 37g A
122 g de B 2 mol B 1 mol A
g [Zn(C5O2H7)2].H2O = 3,7225 g Teóricos
RENDIMIENTO DE LA REACCIÓN
%Rendimiento: g [Zn (C 5O 2H 7 )2 ] . H 2O exp .
g [Zn (C5O2H 7 )2 ] . H 2OTeoricosx100%
%Rendimiento: 3,2233g3,7725g
x100% = 86 ,6 %
