Síntesis y caracterización de complejos de oxalato

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Laboratorio de Química Inorgánica Artículo
II ciclo, 2009
Prof: Marianelly Esquivel
Síntesis y caracterización de complejos de oxalato
Jaén Jean Carlo, Méndez Allan

Los complejos K3[Al(C2O4)3]3H2O y K3[Cr(C2O4)3] fueron sintetizados respectivamente a partir de una disolución básica de aluminio, y de una disolución de dicromato de potasio; en ambos casos se uso acido oxálico comoreactivo principal. Ambos sólidos se analizaron por espectroscopia de infrarrojo, además se aplicaron ciertas tecinas para cuantificar y caracterizar estos sólidos. Por otra parte se estudió las transiciones electrónicas del cromo, por espectrofotometría ultravioleta.

Introducción

El aluminio no se encuentra puro en la naturaleza, sino más bien formando compuestos oxidados, además es uno de losmetales más abundantes de la tierra. El aluminio prefiere una coordinación tipo octaédrica, ya que a diferencia del boro por ejemplo, el aluminio puede coordinarse con más de un molécula donadora.
El cromo existe en un gran variedad de estados de oxidación, sin embargo el más estable es el estado de oxidación +3, y aunque el cromato es relativamente estable, este reacciona con ácidos o conalguna sustancia donadora de electrones. Los complejos conocidos con cromo +3, tienen como punto de unión átomos de oxigeno, nitrógeno o azufre.
El anión oxalato (ox2-) coordina a un metal como un ligando monodentado o bidentado. Las estructuras con la unión bidentada son las más comunes, el anión oxalato puede actuar además, como grupo de unión entre átomos metálicos, las estructuras acontinuación muestras las varias formas en que el anión oxalato puede acomplejar un metal:

Figura1.Las principales formas de unión entre el oxalato y un metal.

La apariencia de un doble enlace conjugado muestra una deslocalización de los electrones pi en el oxalato, esto da a cabida la absorción del oxalato en la región ultravioleta del espectro, cercana a 300 nm, la cual se designa a la transiciónΠ Π*, al parecer debido a la transición de electrones pi del grupo carbonilo.

Figura 2. Deslocalización de electrones en la estructura del oxalato.5

El cromo en el complejo [Cr(C2O4)3]3- posee un estado de oxidación +3, con una configuración electrónica d3 , el cual en complejos octaédricos posee cada nivel t2g ocupados, otorgándole estabilidad por un semillenado de orbitales, figura 3.Por otro lado, las transiciones espectrales esperadas para este complejo son V1(571 nm), V2 (417 nm) y V3(263), sin embargo solo V1 y V2 son observables en la región visible5, mientras que V3 no es observable debido a que se encuentra cercana a la longitud de onda en la cual se dan las transiciones ya explicados el anión oxalato.

Figura 3. Diagrama de orbitales para el Cr+3(d3) en unaconfiguración octaédrica.

Los complejos de oxalato presentan una coordinación octaédrica, estas se pueden representar como moléculas tipo XY6. En la figura 4, se muestran los seis modos normales de vibración de moléculas tipo XY6, las únicas activas en el infrarrojo son las V3 y V4. Por otro lado el efecto de coordinación entre un metal y un anión, pueden mostrar información útil de la naturaleza delenlace metal-anión y la estabilidad del complejo. La coordinación usualmente causa: aparición de nuevas bandas, cambios en las frecuencias de otras bandas e intensificación del espectro. 3

Figura 4, Modos normales de vibración para moléculas octaédricas XY6

Experimentos
Síntesis: el tris (oxalato) aluminato de potasio trihidratado se obtuvo a partir de una disolución básica de aluminio yuna disolución ácido oxálico. Se mezclan ambas disoluciones, y el sólido obtenido es filtrado y secado posteriormente en una estufa. La reacción de formación de este complejo se presenta a continuación:7
2Al + 2KOH + 6H2O 2K[Al(OH)4] + 3H2
K[Al(OH)4] + 2K2[C2O4] K3[Al(C2O4)3] + 4H2O

Por otra parte, el otro sólido obtenido el tris (oxalato) cromato (III) de potasio se...
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