Los complejos de coordinación propiamente dichos son metales de la zona de transición rodeados de ligando (moléculas relativamente complejas).
En nuestro complejo tenemos un átomo de cobalto que actúa como centro metálico (fijaos que su estado de oxidación es +3), 4 moléculas de amoniaco que le pueden donar cada una un par de electrones al cobalto; y el carbonato, un ligando bidentado quelato que se une dos veces al centro y le dona un par de electrones cada vez.
Nuestro compuesto tendrá una geometría de coordinación en torno al átomo de Co3+ octaédrica. Esto se podría explicar con la teoría de valencia diciendo que el catión cobalto tiene 6 electrones de valencia que llenarían los orbitales 3dz2 y 3dx2-y2.
Reacciones:
1. CoCO3(s) + H2SO4
(aq) à
CoSO4 (aq) + H2CO3 (aq)
2. H2CO3 (aq) à H2O(l) + CO2
(g)
3. CoSO4 (aq) + NH3
(aq) + CO3(NH4)2 (s) + H2O(l)
à {Co(NH3)4CO3}0(aq)
+ SO4 2-(aq) + H2O(l)
4. {Co(NH3)4CO3}0(aq)
+ SO4 2-(aq) + H2O(l) à {Co(NH3)4CO3}2SO4(s)
+ H2O(l)
El compuesto de cobalto que se obtiene en la tercera ecuación lo pongo sin carga porque el cobalto tiene +2 y el carbonato -2. Con la corriente de aire el Co2+ se oxidará a Co3+ y el sulfato que se encuentra en disolución sera atraído de forma electroestática por el complejo cargado positivamente y formará la sal de catión complejo.
Síntesis en laboratorio:
Se disuelven 3,5 g de carbonato de cobalto(II) en la mínima cantidad posible de ácido sulfúrico diluido y la disolución transparente resultante (unos 15 mL) se vierte sobre otra que contenga 17,5 g de carbonato amónico, 80 mL de agua y 45 mL de amoníaco concentrado.
A continuación se hace pasar una corriente de aire a través del líquido durante dos o tres horas y luego se concentra esta disolución de color rojo sangre hasta unos 50 mL sobre baño de agua, añadiendo de vez en cuando pequeñas cantidades de carbonato amónico.
Se filtra y se vuelve a concentrar, ahora hasta unos 30 mL, y se deja enfriar, con lo que cristaliza el producto. Se decantan las aguas madres y se vuelve a filtrar, lavándose una vez con una disolución saturada preparada con una parte del mismo precipitado.
Forma cristales prismáticos de color rojo granate y en disolución es afectado por la luz.
Teniendo en cuenta que el día anterior a estas fotos la disolución tenia un volumen de 40 mL, se puede ver que ha evaporado más de la mitad del volumen durante la noche. Así que os recomiendo que si tenéis que hacer cualquier operación con una disolución no os vayáis a casa sin haberla terminado ya que podéis encontraros sorpresas mas o menos desagradables.
Por suerte, yo solo tuve que calentar con un hornillo para que el cristal se redisolviera y poder hacer la posterior filtración a vacío.
