4 ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPLEJOS DE COBALTO

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UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS PROGRAMA DE QUÍMICA
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPLEJOS DE COBALTO 
PRESENTADO POR: GIAN CARLOS NARANJO ROJAS MICHAEL ANDRÉS VELÁSQUEZ LÓPEZ 
 
ARMENIA, 27 DE SEPTIEMBRE DEL 2017
OBJETIVOS
· Poner de manifiesto en forma experimental algunas propiedades fundamentales de los complejos de cobalto, correlacionar el comportamiento de este elemento con su particular estructura electrónica.
RESULTADOS Y REACCIONES 
 1. Tome cuatro tubos de ensayo, pipetee en su interior los mililitros indicados en la tabla adjunta y rotúlelos según los encabezados de sus columnas:
Figura 1. Tubos con diferentes concentraciones. (De izquierda a derecha como sigue, tubo 1 (1 mL CoCl2, 0 mL HCl, 4 mL H2O), Tubo 2 (1 mL CoCl2, 1 mL HCl, 3 mL H2O), Tubo 3 (1 mL CoCl2, 2.5 mL HCl, 1.5 mL H2O), Tubo 4 (1 mL CoCl2, 4 mL HCl, 0 mL H2O).
 2. Coloque en el interior del vaso de precipitado los tubos de ensayo y el termómetro, ordenados de manera que permitan su fácil observación y rápida individualización, agréguele agua (de canilla) hasta unos 4 ó 5 cm de altura y caliente suavemente sobre el mechero, procurando que la temperatura sea homogénea y que el bulbo del termómetro no se encuentre en contacto con el vidrio.
Figura 2. Tubos calentándose en baño maría. En la imagen se observa el tubo 4 el cual cambio de color de manera instantánea.
 3. Observe y anote en las tablas siguientes los cambios ocurridos y la temperatura a la que se producen.
	Tubo
	Cambio ocurrido
	Temperatura
	1
	Nunca cambio de color
	125 °C
	2
	Nunca cambio de color
	115 °C
	3
	Cambio de color de rosa fuerte a rosa tenue y luego a azul.
	Rosa fuerte a rosa tenue: 99 °C
Rosa tenue a azul: 92 °C
	4
	Cambio de color rosa a azul, (en la imagen 2).
	80 °C
 4. Tome cuatro tubos de ensayos y rotúlelos del 1 al 4.
5. En cada tubo pipetee 0,25 mL de la solución de cloruro de cobalto (II) y dilúyala con 3 mL de agua.
6. Agregue al tubo N° 1 solución de NH3 gota a gota, continuando hasta redisolución del precipitado que se formará. Agite hasta que se oscurezca.
Figura 3. Tubos calentándose en baño maría. En la imagen se observa el tubo 1 con gotas de amoniaco.
Figura 4. Tubo anterior, se agito hasta que hubiera redisolución y se continuo hasta que oscureció.
 7. Repita en el tubo N°2 lo anterior, pero utilizando NaOH. Agite.
Figura 5. Tubo 2, gota a gota de hidróxido de sodio. 
Figura 6. Tubo anterior, se agito hasta que hubiera redisolución y se continuo hasta que oscureció.
 8. En los tubos N°3 y 4 repita los dos procedimientos anteriores, pero agregando antes de agitar 2 gotas de H2O2.
Figura 7. Tubo 3, gota a gota de amoniaco con 2 gotas de H2O2.
Figura 8. Tubo anterior, se agito hasta que hubiera redisolución y se continuo hasta que oscureció.
Figura 9. Tubo 4, gota a gota de hidróxido de sodio con 2 gotas de H2O2.
Figura 10. Tubo anterior, se agito hasta que hubiera redisolución y se continuo hasta que oscureció.
CUESTIONARIO
1. Cuando se disuelve en agua el CoCl2 para obtener una solución diluida del mismo, el ión Co2+ forma un complejo octaédrico donde todos los ligandos son iguales. Escriba una reacción equilibrada donde se puedan observar las moléculas intervinientes, y desarrolle la estructura espacial del complejo, indicando además los isómeros que puede poseer, con su estructura y nombre. 
Rta:
Se forma el siguiente complejo Cloruro de Hexaacuocobalto (II)
Como Isómeros tenemos:GEOMETRIA OCTAEDRICA
· [Co(H2O)6]Cl2 = Cloruro de hexaacuocobalto (II)
· [CoCl(H2O)5]Cl.H2O = Cloruro de cloropentaacuocobaltato (II) monohidratado
· [CoCl(H2O)4]Cl.2H2O= Cloruro de clorotetraacuocobaltato (II) dihidratado
Estructura en el espacio de este complejo, geometría molecular octaédrica, los átomos en rosado es el cobalto, los rojos oxígeno y blanco hidrogeno. 
2. ¿A qué puede deberse en la Experiencia N° 1 el cambio de color que se produce al agregarse los aniones? Teniendo como dato que la configuración del complejo que forma el Co2+ cambia a plano cuadrada, escriba las reacciones equilibradas de formación de los complejos obtenidos en las series A, B y C de la Experiencia N° 2, indicando sus nombres, coloraciones y las expresiones correspondientes a sus constantes de estabilidad. 
Rta: Este color que forma de debe principalmente a la presencia de cloro en el medio de la reacción que se une al cobalto, formando un nuevo complejo con distinta geometría molecular. 
3. Describa los cambios producidos en la Experiencia N° 2 (formación de precipitados, de complejos y oxidaciones y reducciones) mediante una o más ecuaciones químicas que incluyan los nombres de las sustancias intervinientes y sus características (color y solubilidad).
Rta: En la primera parte de esta experiencia, al adicionar NH4OH, este cambio a un color verde - azul, como se observa en la figura 3, esto se debe a la formación de Co(OH)2 el cual es bastante soluble. 
Al adicionar NaOH, se produjo una coloración azul, como se observa en la figura 5, esto se debe a la formación de Co(OH)2, presentándose también un precipitado, el NaCl, que es insoluble en el compuesto formado. 
En ambos casos se produce hidróxido de cobalto II
4. Construya un gráfico, para las distintas concentraciones de la Experiencia N° 2, de temperatura en función de la concentración de aniones. Incorpore los elementos que estime necesarios para una correcta y completa interpretación del gráfico. ¿Existe alguna relación entre lo observado y la serie espectroquímica? 
Rta:
Grafica 1. Concentración de iones cloruro vs temperatura, realizada en el software Matlab R2013b.
En el siguiente grafico se observa en el eje x, las concentraciones de iones cloruro, y en el eje y la temperatura a la cual esta reacción, la línea observada tiene una pendiente negativa, lo cual nos dice que a mayor concentración de iones cloruro, menor temperatura. 
Consultando la serie espectroquímica: 
I− < Br− < S2− < SCN− < Cl− < NO3− < N3− < F− < OH− < C2O42− ≈ H2O < NCS− < CH3CN < py (piridina) < NH3 < en (etilendiamina) < bipy (2,2'-bipiridina) < phen (1,10-fenantrolina) < NO2− < PPh3 < CN− ≈ CO. Proporcionado por: (Wikipedia, s.f.)
Esta serie nos comprueba con lo sospechado, y es que el ligando cloro tiene mayor fuerza que el ligando acuo, por esta razón en los compuestos con mayor concentración de cloro, hubo mayor coloración. 
5. ¿A qué tipo de función continua puede asimilarse la curva obtenida? Intente expresar por medio de una función definida que relacione la temperatura necesaria para obtener color con la concentración existente de aniones, indicando los valores que asumirían sus parámetros, los correspondientes a cada concentración de aniones utilizada en la experiencia, y las desviaciones de estos valores teóricos con respecto a los obtenidos experimentalmente.
Rta: Esta nos en una perfecta línea, pero se asemeja mucho a ella, linealizando los valores por el método de mínimos cuadrados, se obtuvo una línea perfecta con la siguiente ecuación:
y = -11x + 1.3e + 0.2
con esta sencilla ecuación de una línea recta, se puede predecir la temperatura que se ocupara a una determinada concentración de iones de cloro. 
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA 
· Cotton A., Wilkinson G., Química Inorgánica Avanzada,4a ed. LIMUSA, 1985. 
· Petrucci R.H., Harwood W.S., Herring F.G., Química General, 8a ed. Prentice Hall, 2007. 
· Wikipedia. (s.f.). Wikipedia. Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Serie_espectroqu%C3%ADmica