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¿Cuál es el rango de valores de n en [Cu (NH3) 4 (H2O) n] SO4?

Mi libro de texto representa los iones de cobre como "tetraaminecopper(II) sulfato-1-agua", por lo que supuse que este complejo ion tiene sólo 1 de agua de cristalización.

A continuación, en el artículo de la Wikipedia, que representan el ion $\ce{[Cu(NH3)4(H2O)_n]SO4}$. La misma fórmula se utiliza, pero la cantidad de agua de cristalización es variable, representada por $n$. Por lo $n$ debe tener un rango de valores.

Mi pregunta es, ¿qué determina el valor de $n$? Cuál es la condición que causaría $n$ ser mayor o menor?

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Bjørn Kjos-Hanssen Puntos 398

Tetraamminecopper(II) Sulfato o cuprammonium sulfato puede ser sintetizado como monohidrato (Ref.1):

Una solución de $\pu{50 g}$ finamente dividido $\ce{CuSO4 . 5 H2O}$ en $\pu{75 mL}$ de conc. el amoníaco y el $\pu{50 mL}$ de agua, se filtra y se precipitó por la adición lenta de $\pu{75 mL}$ de alcohol. Tras permanecer varias horas en el frío, los cristales se filtra en un embudo Büchner, se lava con una mezcla de alcohol y conc. el amoníaco (1:1) y luego con alcohol y éter, y se seca por succión.

$$\ce{CuSO4.5H2O + 4NH3 -> [Cu(NH3)4]SO4.H2O + 4H2O}$$

Las propiedades de tetraamminecopper(II) Sulfato monohidrato se enumeran de la siguiente manera (Ref.1):

Azul profundo de los cristales, $\mathrm{d}^{20}_4$: 1.81. Solubilidad ($\pu{21.5 ^{\circ}C}$): $\pu{18.5 g} / \pu{100 g}\: \ce{H2O}$. Se descompone en el aire. Pierde $\ce{H2O}$ e $\ce{2NH3}$ en calefacción a $\pu{120 ^{\circ}C}$; el resto de amoníaco se desarrolla en $\pu{160 ^{\circ}C}$.

El estudio cristalográfico de tetraamminecopper(II) Sulfato monohidrato fue hecho en varias ocasiones, y más recientemente por Mazzi (Ref.2). En el resumen de la Ref.1, el autor afirma que:

$\ce{Cu(NH3)4SO4.H2O}$ es orthorhombie, $Pmcn-D^{16}_{2h}$, con cuatro moléculas en la celda unidad. La determinación de la estructura se lleva a cabo por medio de Patterson y transformadas de Fourier de las proyecciones en $(001)$ e $(100)$. La estructura consiste en capas paralelas a $(010)$ formado por $\ce{Cu(NH3)4}$ plazas y $\ce{SO4}$ tetraedros que se mantienen juntas por $\ce{H2O}$ moléculas. Átomos de cobre, que se encuentran en la simetría de los aviones, cuatro más cercano a$\ce{NH3}$ vecinos ($\ce{Cu-N} = \pu{2.04-2.06 Å}$) y dos más $\ce{H2O}$ vecinos ($\ce{Cu-O} = \pu{2.59-3.37 Å}$), que completan el distorsionada de coordinación octaédrica grupo. Cada una de las $\ce{SO4}$ tetraedro ($\ce{S-O} = \pu{1.40-1.43-1.46 Å}$) tiene dos átomos de oxígeno enlazados con enlaces de hidrógeno adyacentes $\ce{H2O}$ moléculas ($\ce{OH...O} = \pu{2.67 Å}$).

Todos estos datos dirigidos al comentario de @andselisk que los estados que tetraamminecopper(II) sulfato es un monohidrato pero, Probablemente la razón por la Wikipeda artículo lo que sugiere como $\ce{[Cu(NH3)4(H2O)n]SO4}$ que este compuesto puede ser higroscópico, y por lo tanto, su contenido de agua puede variar (o variar). La estructura cristalina ha confirmado que es un monohidrato.

Referencias:

  1. Georg Brauer, Ed., Manual de Preparación Química Inorgánica – Volumen 2; 2da Ed, P. G. Stecher, Traducción Ed., Traducido por Scripta Technica, Inc.; Academic Press: New York, NY, 1965, "Sección 19: Cobre, Plata, Oro, O. Glemser & H. Sauer," p. 1021.
  2. F. Mazzi, "La estructura cristalina de cúprico tetrammine sulfato monohidrato, $\ce{Cu(NH3)4SO4.H2O}$," Acta Con. 1955, 8, 137-141 (https://doi.org/10.1107/S0365110X55000571).

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