PREPARAZIONE DI COMPLESSI DI RAME(II) CON
ETILENDIAMMINA
Chimica della configurazione d9 è fortemente influenzata dall’effetto
Jahn- Teller
Prepariamo 3 complessi eseguendo le reazioni con stechiometria
esatta.
1. Bisacquoetilendiammino rame(II) solfato.
Stechiometria 1:1
Porre in un becker o in una beuta da 250 ml, CuSO4⋅5H2O ed
etilendiammina in rapporto molare rigorosamente uguale ad 1:1
(l’operazione va eseguita sotto cappa). I due reagenti devono
essere posti nel pallone quando esso contiene un volume di acqua
sufficiente a formare una soluzione 1.0 M per entrambi i reagenti.
La soluzione assume una colorazione blu.
2+
OH2
NH2
Cu
NH2
OH2
ione bisacquoetilendiammino rame(II)
Una molecola di en sostituisce 2 molecole di H2O: stabilizzazione
per effetto chelante. Anche in questo caso in equilibrio con il
complesso Oh distorto con 2 H2O in posizione assiale
[Cu(H2O)4en]2+
Attendere circa 5 minuti;quindi aggiungere alla soluzione un volume
di etanolo 95% pari a circa 5 volte il volume della soluzione di
reazione (tenere conto nel calcolo dei volumi dei vari solventi del
volume totale del contenitore di reazione!). Si osserva la
precipitazione di un solido azzurro che, dopo filtrazione, viene
lavato con etanolo e acetone (non usare acqua!).
2. Bisetilendiammino rame(II) solfato.
Stechiometria 1:2
Conducendo la reazione esattamente come descritto sopra, ma
utilizzando un rapporto molare fra CuSO4⋅5H2O ed etilendiammina
rigorosamente uguale a 1:2, dopo l’aggiunta di etanolo (come
descritto sopra) si osserva la precipitazione di un solido color viola
che, dopo filtrazione, viene lavato con etanolo ed acetone.
2+
H2
N
H2
N
Cu
N
H2
N
H2
Ione bisetilendiammino rame(II)
Due molecole di en sostituiscono 4 molecole di H2O: stabilizzazione
per effetto chelante. In equilibrio con il complesso Oh distorto con 2
H2O in posizione assiale. [Cu(H2O)2en2]2+
I complessi [Cu(en)(H2O)4]2+ (pK1 = 10.5) e [Cu(en)2(H2O)2]2+ (pK2 =
9.3) si formano facilmente mentre il complesso [Cu(en)3]2+ (pK3 =
1,0) si forma solo in presenza di un largo eccesso di en.
3. Trisetilendiammino rame(II) solfato.
ECCESSO DI ETILENDIAMMINA
Quando i reagenti CuSO4⋅5H2O ed etilendiammina vengono
mescolati in un rapporto molare uguale a 1:6, si osserva la
precipitazione di un solido blu-viola, scarsamente solubile in acqua
(non bisogna aggiungere etanolo). Il solido viene filtrato su di un
imbuto Buchner ed essicato all’aria. Attenzione non aggiungere
etanolo eventualmente usare acetone per aiutare la
precipitazione!
2+
2+
NH2
H2O
NH2
H2N
Cu
NH2
Cu
+ en
NH2
H2N
H2N
+ 2H2O
NH2
H2N
H2O
NH2
Ione Trisetilendiammino rame(II)
IN TENSIONE
Complesso instabile: la distorsione dovuta all’effetto Jahn-Teller si
oppone all’effetto stabilizzante della formazione del complesso
chelato. E’ necessario usare un eccesso di en.
