Síntesis de los isómeros cis y trans de [Co(NH3)4(Cl)2]NO3

Práctica 2.2
Laboratorio de Química de Coordinación.
Grupo 2. Semestre 2013-1
Síntesis de los isómeros cis y trans de [Co(NH3)4(Cl)2]NO3
Objetivo
Sintetizar los isómeros cis y trans del complejo [Co(NH3)4(Cl)2]NO3.
Material
Reactivos
Matraz Erlenmayer de 25 mL
Vasos de precipitado de 50 mL
Pipetas graduadas de 5 mL
Termómetro
Baño de hielo
Parrilla de calentamiento y baño de arena
Embudos Hirsch
Matraces Kitasato
Mangueras de hule
Soporte universal y pinzas
Papel filtro
[Co(NH3)4CO3]NO3
HCl concentrado
Metanol
Procedimiento
Coloca 500 mg de nitrato de tetraamincarbonatocobalto (III) en un matraz Erlenmayer de 25 mL y
disuélvelos con 4 mL de agua destilada, agitando con una barra magnética. Calienta la disolución 2
minutos en un baño de arena PREVIAMENTE CALENTADO, que tenga una temperatura de 50 a 60
°C; retira la disolución del baño y con sumo cuidado añádele 1.6 mL de HCl concentrado (Nota 1:
cuidado con la efervescencia).
En el baño de arena calienta esta disolución a 80 °C durante 3 minutos, agitando vigorosamente
(Nota 2: nunca dejes pasar la temperatura de 80° C, ya que de lo contrario no se obtendrá el
compuesto deseado). Enfría rápidamente la mezcla a la temperatura ambiente con ayuda de un
baño de hielo y filtra al vacío.
Coloca el sólido en un vaso de precipitados de 50 mL y añádele 5 mL de una mezcla agua-hielo
para disolver uno de los isómeros. Filtra inmediatamente para separar los cristales de color verde
que se forman en el seno de la disolución. Lávalos con 2 mL de metanol frío y déjalos secar al aire
para calcular el rendimiento y caracterizarlos posteriormente.
Para obtener el otro isómero, enfría el filtrado en un baño de hielo. Filtra los cristales de color
violeta que se forman y lávalos con 2 mL de metanol frío. Déjalos secar al aire antes de evaluar el
rendimiento y de iniciar su caracterización.
Práctica 4
Laboratorio de Química de Coordinación.
Grupo 2. Semestre 2013-1
Síntesis de los isómeros de enlace [Co(NH3)5(ONO)]Cl2
y [Co(NH3)5(NO2)]Cl2
Objetivo
Sintetizar dos complejos con isomería de enlace, para ser caracterizados por espectroscopía IR.
Averiguar, experimentalmente, cuál de los dos isómeros es más estable.
Material
Reactivos
Matraz Erlenmayer de 25 mL
Pipetas graduadas de 1 y 5 mL
Propipetas
Baño de hielo
Parrilla de calentamiento y baño de arena
Embudo Hirsch
Matraces Kitasato
Mangueras de hule
Soporte universal y pinzas
Papel pH
Desecador
Cloruro de pentaaminclorocobalto (III)
NH4OH 6 M
NaNO2
HCl concentrado
HCl 6 M
Etanol
NH4OH concentrado
Éter etílico
Tarea Previa
1. Mediante una estructura de Lewis del NO2-, explica cómo puede coordinarse este ión.
2. Localiza en la bibliografía las bandas de absorción en el IR del NO2- y del NH3 no
coordinados y cuando forma compuestos de coordinación. Analiza las diferencias. [1, 2]
Procedimiento
Isómero I
Disuelve 250 mg de [Co(NH3)5Cl]Cl2 en 2 mL de agua destilada, a la que se le ha añadido 1 mL de
hidróxido de amonio 6M. Calienta en baño de agua hasta que la sal se disuelva; filtra, deja enfriar
y acidifica con HCl diluido (hasta pH = 4). Agrega 700 mg de NaNO2 y calienta suavemente hasta
que el precipitado rojo que se forme se haya disuelto. Deja enfriar la disolución y adiciona
cuidadosamente 2 mL de HCl concentrado (PRECAUCIÓN: se produce efervescencia). Enfría la
disolución en un baño de hielo. Filtra los cristales de color café-naranja, lávalos con alcohol y
finalmente con éter. Colócalos en un desecador.
Isómero II
Adiciona 1mL de hidróxido de amonio concentrado a 3 mL de agua destilada. Disuelve en ésta 250
mg de [Co(NH3)5Cl]Cl2. Si es necesario calienta suavemente. Filtra y agrega gota a gota HCl 6 M
hasta que la disolución sea neutra (no debe de ser alcalina). Déjala enfriar a temperatura ambiente
y añádele 500 mg de NaNO2 y 0.5 mL de HCl 6 M. Mantenla en un baño entre 1 y 2 horas. Filtra el
producto tan rápido como sea posible; lávalo con una mezcla alcohol-agua helada 1:1 y finalmente
con éter. Guárdalo en un desecador.
Discusión
1.- Balancea la ecuación de síntesis de los isómeros.
2.- Calcula el rendimiento de cada síntesis, tomando como base el cloruro de
pentaaminclorocobalto(III).
3.- Escribe el equilibrio de acidez del anión nitrito.
4.- ¿Cómo se encuentra la especie nitrito pH muy ácido y a pH neutro? (pKaHNO2/NO2- = 3.29)
5.- Especula y escribe la estructura de cada isómero, ya sea [Co(NH3)5(ONO)]Cl2
o [Co(NH3)5(NO2)]Cl2.
Referencias:
1.
2.
Nakamoto, K., Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. 6th
edition ed2009, United States: Wiley.
Phillips, W.M., S. Choi, and J.A. Larrabee, Kinetics of pentaamminenitritocobalt(III) to
pentaaminenitrocobalt(III) linkage isomerization, revisited. Journal of Chemical Education,
1990. 67(3): p. 267.