Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP Instituto de Química – IQ

QG650A – 2s/2008

Síntese e Caracterização do Acetilcetonato de Cromo (III)

[Cr(acac)3]

1- Introdução

Os ânions de acetilcetonato formam complexos com a maioria dos íons de

metais de transição onde os átomos de oxigênio estão ligados ao metal para

formar um anel quelato de seis membros. (Exemplos de complexos:

VO(acac)2, Fé(acac)3 e Co(acac)3.)

Qualquer complexo que tenha a forma de M(acac)3 é quiral e a

mudança da reatividade da molécula orgânica quando coordenada ao crômio

pode ser atribuída a alta densidade eletrônica, do carbono central do anel do

quelato o que demonstra ser um fator determinante nas reações de

substituições nucleofílicas.

Cr

OH2H2O

H2O OH2

OH2

OH2

3+

+ 3acac-

6H2OCr

OO

O O

O

O

C

CC

CH3

H

CH3

C

C

C

H3C

H3C

H

C

CC

H3C

H3CH

+

A desprotonação da acetilcetona provoca a deslocalização da ligação

dupla do equilíbrio gerando formas canônicas. O híbrido de ressonância pode

ser mais bem representado com ligação dupla deslocalizada, distribuindo

uma carga negativa entre os dois oxigênios da molécula:

As hidroxilas (OH-) foram obtidas a partir das moléculas de amônia

liberadas pela uréia adicionada à solução, conforme as equações:

(NH2)2C=O + H2O 2 NH3 + CO2

NH3 + H2O NH4+ + OH-

H3CC

CH3C

CC

CH3

O

OH C

CH3C

OH C

CH3C

OH

H3CC O

CC

H3CO

H

H3CC O

CC

H3CO

H

H3CC

H3CC O

HCC O

H3C

OH-

H3C

C

C

H H

C

CH3

O O

H2O+ + H3C

C

C

C

CH3

H

O O

2- Objetivos

Primário

Realizar a síntese do Acetilcetonato de Cromo (III) utilizando o

CrCl3.6H2O e a Acetilcetona em um meio com uréia para tornar o meio

básico.

Secundário

Identificar o Acetilcetonato de Cromo (III) produzido através do ponto

de fusão e espectro infravermelho.

3- Materiais e Métodos

3.1- Materiais

Erlenmeyer de 100ml

Espátula

Vidro de relógio Banho-Maria

Garra

Kitassato

Funil de Bückener;

Papel de Filtro

Balança Analítica

Equipamento para ponto de fusão

Capilar

Estufa

Baqueta

Agitador Magnético com aquecimento

Béquer

Banho Maria

Banho de Gelo

Funil de Buchner Agitador Magnético Becker Erlenmeyer Kitassato

Estufa Ponto de Fusão

3.2- Reagentes

Água destilada

CrCl3.6H2O

Uréia

Tolueno

Éter de Petróleo

Acetilcetona

3.3- Método - Procedimento

Adicionou-se 50 ml de água destilada em um Erlenmeyer de 100 ml

juntamente com 2,66 g (0,01mol) de CrCl3.6H2O.

Após dissolução do sal hidratado, adicionou-se 10 g de uréia e 5,9 ml

de acetilacetona (d=0,98g/ml 0,06mol).

Tampou-se o erlenmeyer com um vidro de relógio e aqueceu-se a

mistura em banho Maria por 2 horas.

Deixou-se esfriar até temperatura ambiente e usou-se banho de gelo

para acelerar o processo.

Filtrou-se a solução em um funil de buchner adicionando pequenas

porções de água para lavar o precipitado.

Após secagem do material em estufa calculou-se o rendimento da

reação do cristal impuro.

Recristalização

Dissolveu-se o precipitado em 40 ml de tolueno

Adicionou-se 75 ml de éter de petróleo agitando a solução para

recristalização.

Filtrou-se os cristais através de filtração a vácuo secando-o em estufa

por 20 mim

Calculou-se o rendimento da reação.

Determinou-se o ponto de fusão e obtenção do espectro IV

4- Resultados e Discussão

4.1- Resultados

Propriedade/Característica Teórico/Literatura Experimental

Ponto de Fusão 210°C 207°C

Massa de produto obtido

[Cr(acac)3]

impuro/recristalizado

3,49g (0,01mol) 2,30g

(0,0066mol)/1,72g(0,0049mol)

Rendimento da reação 61,64% 40,68%/30,20%

Aspecto Pó Violeta em

cristais

Pó Violeta em cristais

Espectro de Infravermelho em anexo.

4.2- Discussão

O ponto de fusão de 207°C encontrado no experimento está de

próximo com o da literatura, 210°C. Estes 3°C de diferença deve-se ao fato

de o produto obtido não apresentar alto grau de pureza e por isso possíveis

impurezas incorporadas em sua rede cristalina alteraram o ponto de fusão.

O rendimento teórico baseado na estequiometria da reação é de

61,64%, e o encontrado experimentalmente (impuro/recristalizado) foram de

40,68%/30,20%. Esta diferença deve-se ao fato de perdas ocorridas

principalmente durante a filtração, recristalização e retirada do material dos

frascos e papel de filtro. Em relação ao produto recristalizado ocorreu uma

perda de aproximadamente 50% em relação ao teórico devido aos motivos

citados acima.

Na análise de espectroscopia de infravermelho o perfil dos dois

espectros ([Cr(acac3)]) literatura/ experimental) caracterizam que o produto

produzido durante o experimento é o [Cr(acac3)], para isso avaliou-se os

estiramentos característicos dos espectros.

5- Conclusão

Através dos dados obtidos de ponto de fusão e espectro infravermelho

conclui-se que o produto obtido foi o [Cr(acac)3].

De acordo com o rendimento experimental da reação conclui-se também

que o método utilizado é eficiente para a síntese do [Cr(acac)3] com

rendimento experimental relativamente próximo do teórico.

6- Bibliografia

1- Lide, David R., Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition –

2004-2005;

2- H. B. Gray, J. G. Swanson. T. H. Crawford, Project ACAC, Bogden

& Quigley, Belmont, 1972.

3- http://pt.wikipedia.org/wiki/Chromium(III)_acetylacetonate

7- Anexos

7.2- Espectro infravermelho experimental [Cr(acac)3]