Práctica 3 Luminiscencia

Profesor: Armando Cortez Lozada Grupo: 3

Práctica 3 Compuestos Luminicentes  

Cardos Becerra Paula Natalia Pérez Alvarado Luis Raymundo

Objetivo. Determinar si los complejos sintetizados de grupo 13 presenta alguna propiedad óptica. Introducción. Luminiscencia es la emisión de luz de una sustancia sin ser estimulada con calor (radiación en frio), esta puede ser reacciones químicas, energía eléctrica, luz, entre otros, algunos tipos de luminiscencia son: fluorescencia, fosforescencia, quimioluminiscencia, fotoluminiscencia, electroquimioluminiscencia. La incandescencia es la emisión de luz de una sustancia al ser estimulada con calor. Fluorescencia es un fenómeno en el cual una sustancia es capaz de absorber energía (rayos UV) y emitirla en forma de luz. Fosforescencia es una fluorescencia la cual presenta la particularidad de que al absorber la energía es capaz de almacenarla y emitirla tiempo después de absorberla, esto es que pueden almacenar energía electro magnética. La energía electromagnética es la energía almacenada a causa de un campo electromagnético. La diferencia entre los dos fenómenos es que en la fluorescencia al momento de la absorción se realiza la emisión, y al momento de terminar el estímulo la emisión cesa. Materiales fotoactivos son sustancias que al recibir un estímulo energético (dar energía en forma de eléctrica o luminosa) son capaces de emitir luz Un carbono quiral es aquel tiene cuatro sustituyentes distintos, la molécula es asimétrica y presenta actividad óptica.

Actividad óptica es la capacidad de una sustancia que presenta quiralidad de invertir un plano de luz polarizada. La luz es polarizada cuando pasa a través de un prisma de Nicol (polarizador) y las ondas electromagnéticas vibran en un solo plano, en lugar de todas las direcciones. Ácido de Lewis es una sustancia capaz de aceptar o compartir un par de electrones, y una Base de Lewis aquella que dona el par de electrones. Compuestos de coordinación o complejos son cationes metálicos que actúan como aceptores de pares de electrones y que están unidos con ligantes (donadores de pares electrónicos). El ligando puede ser un anión o un átomo con pares libres disponibles. Número de coordinación es el número de átomos donadores que están unidos al metal central. Compuestos polidentados o agentes quelatos son ligantes que presentan más de un átomo donador en su estructura. Los agentes quelatos presentan la particularidad de que forman compuestos complejos más estables que uno de tipo monodentado. Resultados y Discusión. Se realizó la síntesis del tris(8-hidroxyquinolato) de indio (III), el cual se secó y se pesó, en base al peso teórico, el porcentaje de rendimiento fue de …

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Conclusiones.

Cuestionario.

Se logró sintetizar un complejo del grupo 13 el tris(8-hidroxyquinolato) de indio.

1.-Escriba las ecuaciones balanceada de la reacción de coordinación de M3+que llevó a cabo. Obtención del tris(8-hidroxyquinolato) de indio (III) + CH3OH → 8-hidroxyquinolina

+ [CH3H2O] + Metanol

8-hidroxyquinolato

In(NO3)3*9H2O + H2O → HNO3 + In3+ +3OHIndio (III) Nitrato deÁcido indio (III) nítrico

Parte Experimental. -Síntesis del complejo ML3 (en nuestro caso indio) Se disolvieron 0.1g de 8-hidroxyquinolina en metanol (aprox. 10 mL) en un matraz Erlenmeyer, se pesó la cantidad de nitrato de indio nona hidratado para realizar una reacción 1:3 (aprox. 0.106 g), se disolvió en agua (aprox. 10 mL), las dos disoluciones se mezclaron en un vaso de precipitados (la mezcla se agitó por 5 min.), después se le agregó en gotas carbonato de sodio (previamente preparado) hasta obtener un pH de 8. Se mantiene una agitación por 30 min. Y después se filtra el precipitado y se realizaron lavados con muy poco metanol frio, después de estar seco, este se pesa y se calcula el rendimiento. Finalmente se verificó la luminiscencia por medio de una lámpara de rayos UV.

3

+ In3+ +Na2CO3→ ↓ Indio (III) Bicarbonato de potasio

8-hidroxyquinolato

tris(8-hidroxyquinolato) de indio

2. ¿Para qué utiliza la sal de sodio? El carbonato de sodio se empleó para aumentar el pH de la mezcla y para obtener el hidróxido del metal M3+. 3. ¿Por qué tiene que tener sumo cuidado con el pH de la mezcla de reacción? Esto es porque el complejo obtenido es insoluble en un pH básico. 4. ¿Cuál es el número de coordinación del metal central? En el cualquier caso (Al o In) el número de coordinación es 6, esto es debido a que la 8hidrixyquinolato es un agente quelato bidentado.

Dibuje las estructuras ML3

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No se comparó 11. De acuerdo con el espectro de luminiscencia anexo, a cuál de las dos longitudes de onda debería corresponder lo que observa al exponer el compuesto de Aluminio a la luz UV. No se comparó Fuentes de Consulta. 3+

Imagen 1 representación 3D de un M q3 5. ¿Cuantos isómeros estructurales son posibles para los complejos ML3formados? Al tener un número de coordinación 6, este presenta una geometría octaédrica. 6. ¿Cómo puede explicar los enlaces alrededor del centro metálico en estos compuestos? Se puede notar al observar la estructura del 8hidroxyquinolato que el nitrógeno comparte su par de electrones (enlace de tipo covalente) y el oxígeno es atraído por la carga del metal (enlace de tipo iónico). 7. Los complejos sintetizados luminiscentes cuando los expone a la luz ultravioleta. Explique brevemente el fenómeno de luminiscencia. En la luminiscencia se absorbe energía no calorífica y esta se emite en forma de luz, normalmente la luz emitida tiene una longitud de onda que pertenece al espectro visible. 8. ¿Cuál es la diferencia entre luminiscencia, fosforescencia y fluorescencia? La fosforescencia es un caso particular de fluorescencia y ambas son dos tipos de luminiscencia. 9. Describa sus observaciones al exponer ambos complejos a la luz UV No se observó 10. Compare el espectro IR del ligante libre con los espectros de los complejos. Explique brevemente las diferencias.

[1] James E. Huheey Química Inorgánica Principios de estructura y reactividad, cuarta edición, Ed. Alfaomega. [2] http://barbipage.tripod.com/menudedefinicion.html [3]http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Complejo sysunomenclatura_13378.pdf [4]http://lasaludfamiliar.com/caja-decerebro/conocimiento-9880.html [5] http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm034709r Hojas de seguridad: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/32 6127?lang=es®ion=MX http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/22 9415?lang=es®ion=MX http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/16 4984? lang=es®ion=MX&gclid=CjwKEAjww9O3BRDp1t q0jIP023YSJAB0j1SZrBRuvDJJABINtyExWN_y2QW3fBlf7oFOZxJc8Q zrRoCMtrw_wcB http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/s8875 ?lang=es®ion=MX http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/49 4291? lang=es®ion=MX&gclid=CjwKEAjww9O3BRDp1t q0jIP023YSJAB0j1SdwIxWRzwJWuDW08d3DmVxjWP27je0AzIerK0I mpXnxoCFILw_wcB