Síntesis de sulfato de tetraamincobre (II)

El sulfato de tetraamincobre (II) es un compuesto de coordinación metálico de color azul oscuro y ligero olor a amoniaco, su fórmula general es [Cu(NH3)4(H2O)n]SO4. Se emplea en la industrias de pinturas, pesticidas y en investigación científica como punto de partida para nanopartículas.

Fundamentación teórica

En términos generales, un complejo es una entidad conformada por la asociación o unión de dos a más componentes (compuestos o elementos) unidos por un tipo de enlace químico especial, denominado enlace de coordinación.

Los compuestos de coordinación se pueden definir como un tipo de estructura molecular formada por un átomo central, generalmente un catión metálico, enlazado a otras entidades moleculares, que reciben el nombre de ligandos.

El descubrimiento de los compuestos de coordinación o complejos se dio a partir del impulso en la síntesis de sustancias inorgánicas en el siglo XVIII. Los científicos de la época sintetizaron sustancias que les resultaron llamativas por sus colores intensos y generalmente, al desconocerse la naturaleza de dichas sustancias, recibieron el nombre de sus creadores, como, por ejemplo, la sal de Magnus (2PtCl
2·2NH3).

No fue sino hasta mediados del siglo XIX en que se iniciaron los estudios para determinar la naturaleza de estos compuestos, y se llegó a la conclusión que estaban compuestos por la asociación de otros compuestos mas sencillos, y se les dio el nombre de compuestos moleculares, aunque con el tiempo, este nombre se transformó a complejos.

La explicación total sobre el comportamiento de los compuestos de coordinación aun no se ha logrado, y existen muchas teorías que explican los fenómenos que se observan desde el punto de vista de la química cuántica.

Los compuestos de coordinación tienen muchas aplicaciones en campos como la medicina, pinturas y recubrimientos, investigación y química de materiales.

Materiales

  • Vasos de precipitados de 50, 100, 250 y 1000 mL
  • Embudo de vidrio
  • Papel filtro
  • Pipeta graduada de 10 mL
  • Pipeteador o propipeta
  • Pipeta Pasteur
  • Agitador de vidrio
  • Soporte universal
  • Sistema de filtración al vacío con Embudo Buchner
  • Vidrio de reloj
  • Balanza analítica

Reactivos

  • Sulfato de cobre pentahidratado
  • Amoniaco
  • Etanol 95%
  • Hielo

Procedimiento

Pesar 2.0 g de sulfato de cobre pentahidratado y disolverlos en 15 mL de agua destilada en un vaso de precipitados de 250 mL.

Añadir lentamente amoniaco y agitar, se puede observar la formación de un precipitado que se redisolverá a medida que se adiciona mas amoniaco, seguir agregando amoniaco hasta obtener una solución de color oscuro translucida.

Solución sulfato de cobre - amoniaco
Solución sulfato de cobre – amoniaco

A la anterior mezcla, adicionar 15 mL de etanol al 95% y colocar el vaso de precipitados en un baño de hielo hecho en el vaso de precipitados de 1000 mL por espacio de 2 horas o más. También se puede llevar a la nevera.

Filtrar los cristales obtenidos con un sistema de filtración al vacío, retirar los cristales de sulfato de tetraamincobre junto con el papel filtro y dejar secar al ambiente por espacio de una noche.

Después del experimento

Escribir las reacciones balanceadas involucradas en el experimento.

Describir las formas adoptados por los cristales, indagar en la literatura sobre la estructura cristalina del sulfato de tetraamincobre y compare con lo observado.

Calcular el rendimiento de la reacción con base a la cantidad de sulfato de cobre empleado y a la masa de sulfato de tetraamincobre de coordinación producida.

Investigar la función del etanol empleado en la práctica.

Recomendaciones de seguridad

Cuando se manejan soluciones concentradas de amoniaco, se debe evitar la inhalación de sus vapores, que pueden ser tóxicos.

En todo momento se deben utilizar los elementos de seguridad básicos en el laboratorio de química (bata de laboratorio, guantes, gafas de seguridad y demás que sean exigidos por las normas internas, locales o nacionales. Los residuos generados por la práctica deben ser dispuestos de manera adecuada según las normas de laboratorio y las normas locales y nacionales respectivas.

Mayor información

Preparation of tetraamminecopper(II) sulfate monohydrate

Clasificación

Nivel: Universitario

Tipo: Practica de enseñanza

Riesgo: medio