Síntese e caracterização do metano-sulfonato de índio(III) tri-hidratado.

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DO

METANO-SULFONATO DE ÍNDIO(III) TRI-HIDRATADO

-

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

-DISSERTAÇAO SUBMETIDA A COORDENAÇAO

DO CURSO DE MESTRADO EM QUÍMICA

INORGÂNICA COMO PARTE DOS REQUISITOS

~

PARA A OBTENÇAO DO GRAU DE MESTRE

-TARGINO MAGALHAES DE CARVALHO FILHO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

/

FORT ALEZA-CEARÁ

jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

1997

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Universidade Federal do Ceará

Biblioteca Universitária

Gerada automaticamente pelo módulo Catalog, mediante os dados fornecidos pelo(a) autor(a)

C329s Carvalho Filho, Targino Magalhães de.

Síntese e caracterização do metano-sulfonato de índio(III) tri-hidratado. / Targino Magalhães de Carvalho Filho. – 1997.

55 f. : il.

Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Programa de Pós-Graduação em Química, Fortaleza, 1997.

Orientação: Prof. Dr. José Everardo Xavier de Matos. 1. Química. I. Título.

Esta Dissertação foi apresentada como parte dos requisitos necessários à obtenção do Grau de Mestre em Química JnorgAnica, outorgado pela Universidade Federal do Ceará, e em cuja Biblioteca Central encontra-se àdisposição dos interessados

argino agalhães de Carvalho Filho

Dissertação aprovada em: .29•.04.97

Prol D(í1osé Everardo Xavier de Matos

OrientadorzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Dedico este trabalho aos meus pais,

Targino Magalhães de Carvalho e Marijése Medeiros de Carvalho,

aos meus irmãos Regis Debray, Paulo Harrison e Roger Medeiros.

A minha sobrinha Kamila Carvalho.

HGFEDCBA

T e m p u s e d a x r e r u m , s i c t r a n s i t g l o r i a m u n d i .

M e m e n t o h o m o q u i a e s p u l v i s e t i n p u l v e r e m r e v e r t e r i s ,

Agradecimentos

A Universidade Federal do Ceará

Ao Departamento de Química Orgânica e Inorgânica

Ao Prof. Dr. José Everardo Xavier de Matos

A Antônio Ribeiro Alves Júnior

Ao Prof. Dr. Ícaro de Sousa Moreira

Ao Prof. Dr. Lindomar Roberto Damasceno

A Prof". Dra. Sandra Soares Aguiar

A Prof". Dra. Regina Célia Monteiro de Paula

A Dayse de Sousa Lopes

A Cléverson Ximenes Gonçalves

A Kamila Maria Ferreira Coutinho

A José Orlando Soares de Oliveira

SUMÁRIO

1- Resumo

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA 11-

Abstracts

1

3

5

5

jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

10

12

13

15

1- Introdução

1.1- Desenvolvimento da química dos metano-sulfonatos metálicos

1.2- Hidróxido de índio

1.3- Química de coordenação do índio(llI)

1.4-Ácido metano-sulfônico

1.5- Íon metano-sulfonato

Parte Experimental

1- Reagentes e solventes utilizados

2- Síntese do metano-sulfonato de índio(lIl)

16

16

17

3- Métodos analíticos

3.1- Determinação analítica de índio(llI)

3.2- Determinação do ponto de fusão

3.3- Teste de higroscopia

18

18

18

19

3.3- Teste de solubilidade

3.5- Espectro de absorção na região do infravermelho

3.6- Análise termogravimétrica

3.7- Difração de raios-x

19

19

20 20

4- Resultados e Discussão

4.1- Estequiometria e aspectos gerais do composto

4.2- Medidas de intervalo de fusão

4.3- Teste de higroscopia

4.4- Teste de solubilidade

4.5- Espectro de absorção na região do infravermelho do

metano-sulfonato de índio(I1I)

4.6- Análise termogravimétrica

4.6.l-Introdução

4.6.2-Análise termogravimétrica do metano-sulfonato de índio(I1I)

4.7- Difratograma do metano-sulfonato de índio(I1I)

Referências bibliográficas

21

21

22

22

22

23

35

35

37

45

48

R E S U M OzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAcomposto sólido metano-sulfonato de índio(lIl) de fórmula geral

(CH3S03h.xH20 , foi preparado a partir da reação do hidróxido de

. dio com o ácido metano-sulfônico em meio aquoso. O composto de_{. .} or branca, é pouco higroscópico, solúvel em água e insolúvel nos solventes orgânicos comuns, comportando-se como não eletrólito.

O composto foi caracterizado por determinação analítica de índio, espectroscopia de absorção no infravermelho, análise térmica e difração de raios-x.

O espectro no infravermelho(4000-400 em") foi obtido em pastilhas de KBr. Os desdobramentos e as mudanças observadas nas vibrações Vas(S02) e 8as(S02) atribuídas ao grupo metano-sulfonato são interpretadas em termos de um abaixamento de sua simetria C3v para

C,

e que o ânion metano-sulfonato é um coordenante monodentado ao átomo de Indioüll).

Foram identificadas as bandas de estiramento vas(OH)e vs(OH) indicando a presença de água reticular. A banda pw(H20) em 541 cm'

sugere a presença de água coordenada.

As curvas termogravimétricas do composto foram obtidas em atmosfera de ar em razões de aquecimento de 10 e 150_{C/min e em}

em nitrogênio, a curva apresentou três etapas de decomposição. As

curvas mostraram um comportamento térmico dependente da

atmosfera e todas apresentaram o In203 como resíduo final.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

difratograma de raios-x usando o método do pó mostrou que o

ABSTRACTS

_{zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA}

Indium(lIl) methanesulfonate, as a compound of the type In(CHzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA₃S03h.xH20 has been prepared by reaction of indium hydroxide

with the methanesulfonic acid in aqueous solution. lhe white solid compound is higroscopic, non-electrolyte, soluble in water and insoluble in organic solvents.

lhe compound has been characterized by

determination of indium, infrared absorption

thermogravimetric analysis and x-ray Difraction.

analytical spectra,

Infrared spectrum(4000-400 em") have been recorded using KBr pellets. lhe splittings and shifts observed in vibrations U_{as(S02) and}

8as(S02) attributed to the methanesulphonate anion are interpreted in terms of a lowering of its C3v simmetry to

C,

and that the methanesulphonate anion is coordinated(monodentade) to the tripositive indium.

lhe bands vas(OH) and vs(OH) are relative the lattice water. lhe band in 541

crn'

suggests the presence of coordination water.

lhe thermogravimetric curves have been obtained in air atmosphere at heating rates of 10 and 150_{C/min and nitrogen} atmosphere at 1OOC/min.lhe decomposition in air occured in two steps

The x-ray difratogram by powder method indicated the presence of a crystalline compound.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

1.1N TR O D U C Ã O

1.1- D E S E N V O LV IM E N TO D A Q U íM IC A D O S M E TA N O

-S U LFO N A TO -S M E TÁ LIC O -SzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Os sais metálicos do ácido metano-sulfônico têm sido

extensivamente estudados, porém poucos são bem caracterizados. Investigações mais recentes sob o ponto de vista estrutural envolvem ários métodos de análise: espectroscopia vibracional (infravermelho e Raman), análise térmica(TG, OSC e OTA) e determinação da estrutura cristalina por difração de raios-x 1 •

Uma revisão sobre as tendências de coordenação dos ânions dos ácidos forteszyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA(sulfônicos, perclórico, tetrafluorobórico

e

Siebert\1957), analisou os espectros de absorção no infravermelho do metano-sulfonato de sódio e metano-sulfonato de títio sólidos, atribuindo as freqüências características do grupo C-S03: vs(S02)-1050 em", vas(S02)-1200 em"; v(S-C)-800 cm'.

Capwell e colaboradores''(f sõê) reinvestigaram os espectros vibracionais de Raman e no infravermelho do metano-sulfonato de sódio em solução aquosa, confirmando os modos normais de vibração para o grupo C-S03 e a simetria ( C3v ) proposta anteriormente por Gillespie e RObinsonzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA5(1962).

Thompson6_{(1972), investigando os espectros vibracionais de}

Raman e no infravermelho do metano-sulfonato de césio sólido, concluiu que as atribuições destes espectros estavam de acordo com o grupo pontual D2h, estabelecido por Brandon e Brown' (1967).

Em 1973, Charbonnier" realizou estudos de análise térmica (TG e DTA) de alcanos-sulfonatos de cobalto(II)(metano-sulfonato de cobalto hidratado). Em atmosfera de ar os resíduos foram misturas de de CoO e C0304, e em atmosfera de oxigênio misturas de sulfetos de cobato.

Charbonnier e colaboradores(1975), determinaram os parâmetros e rede cristalina dos metano-sulfonatos de manganês(lI) e cádmiotll)" e de prata(l) e cálcíoül)".

Arduini e colaboradores 1\1975), analisaram o espectro no infravermelho , espectro eletrônico e medidas de susceptibilidade magnética dos metano-sulfonatos de cobalto(lI) e cobre(II). Os estudos indicaram que os íons metálicos estavam hexacoordenados aos átomos de oxigênio do grupo metanosulfonato.

Em 1977, estes autores concluíram a determinação da estrutura

cristalina do metano-sulfonato de prata(l)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA12, cujos grupos CH₃

S0

3-atuam como ligantes pentacoordenantes, com o átomo de prata estando circundado por uma bipirâmide trigonal muito distorcida.

Hochberg e Abbott13(1978), sintetizaram o composto Mo

2-(CH3

S0

3)4 aquecendo a mistura CH3

S0

3H-M02(OAc)4. O composto

apresentou uma ligação Mo-Mo e os ligantes CH3

S0

3- agiram como

bidentados de acordo com as análises no infravermelho ..

Charbonnier e colaboradores 1\1978), determinaram a estrutura cristalina do metano-sulfonato dihidratado de cádmio, classificado no sistema cristalográfico triclinico, com cada átomo de Cd estando localizado no centro de inversão de um octaedro, constituído por dois átomos de oxigênio da molécula da água e quatro átomos de oxigênio dos ânions metano-sulfonatos.

Zinner15(1979), preparou os metano-sulfonatos hidratados de lantanídios (La-Lu, Y), e em 1980, os metano-sulfonatos de lantanídios anidros (La-Lu, Y) 16(1980), os quais foram caracterizados por espectroscopia de absorção no infravermelho, espectro eletrônico e

análise térmica. Os resultados dos espectros mostraram o

abaixamento da simetria C3v dos grupos metano-sulfonatos devido a coordenação aos metais. As curvas termogravimétricas em atmosfera de ar mostraram que os resíduos apresentaram misturas de sulfatos e sulfetos de lantanídios e em atmosfera de nitrogênio essencialmente sulfetos de lantanídios.

Charbonnier 17(1979), preparou os metano-sulfonatos tetra-hidratados de cobre(lI) e zinco(II), o metano-sulfonato dihidratado de manganês(lI) e o metano-sulfonato anidro de prata(I), e investigou o comportamento térmico por TG e OTA e identificou os resíduos por difração de raios-x.

Em 1980 Garaud e colaboradores 18, investigaram a estrutura

cristalina do metano-sulfonato de bário Ba(CHzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA3S03)2, sendo

classificado no sistema cristalográfico ortorrômbico.

Vicentini e colaboradores 19(1981), prepararam compostos de adição de fórmula geral Ln (CH3S03h.2(2picNO) (Ln=Ce-Sm) e Ln

(CHzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA3S03h.4(2-picNO) (Ln=La-Lu,Y) e os caracterizaram por medidas de condutância eletrolltica e espectro no infravermelho.

Felicíssimo e colaboraoores=ttss

i).

investigaram os adutos de metano-sulfonatos de lantanídios e hexametilfosforamida(HMPA) através de análises dos espectros no infravermelho e eletrônico. Os resultados mostraram a redução da simetria C3v para os grupos metano-sulfonatos devido a interação com os metais.

Kumar e colaboradores", prepararam o composto VO(CH3S03

h

e caracterizaram-no através da análise térmica, observando a formação de V

20

5

Haynes e colaboradores=(f

êêô),

realizaram estudos de susceptibilidade magnética e espectroscopia M6ssbauer para o metano-sulfonato de ferro(II).

Em 1987, Felicíssimo e Oliveira23

, caracterizaram os metano-sulfonatos de lantanídios hidratados e N,N-dimetil fosforamida por espectro no infravermelho e espectro eletrônico. Os resultados demonstraram a coordenação (monodentada) dos grupos metano-sulfonatos aos íons metalicos (Ln=Ce-Gd).

1.2- H ID R Ó X ID O D E íN D IOzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAhidróxido de índio é um sólido branco praticamente insolúvel em água ( log[Kps] = -36,92 ) . No estado sólido apresenta uma estrutura cúbica do tipo ~ ( estrutura do Re03 ) levemente distorcida para permitir as ligações de hidrogênio entre os grupos OH24.

A hidrólise do íon In3+(aq)conduz eventualmente a sua precipitação em forma de In(OHh , sendo representada pelas equações de dissociação mostradas abaixo 24.

[ln(H20)6]3+(aq)+ H20 ~ [ln(H20)50H]2+ + H30+ pK= 4,43 [ln(H20)50H]2+(aq)+ H20 ~ [ln(H20)4(OHhf + H30+ pK=3,9 O hidróxido de índio

é

hidrolisado e precipitado de soluções de sais de índio por adição de álcalis ou amônia ( pH 4-10 ) 25.

O aumento da hidrólise nas soluções aquosas de In3+ está diretamente ligado com o aumento da alcalinidade . O excesso de álcalis ou amônia (pH> 10) ocasiona a peptização do hidróxido de índio com a formação de uma solução coloidal transparente (estabilizada por adsorver OH- ) . Para grandes excessos de álcalis ocorre a formação de hidróxo-indatos 24.

O aquecimento do hidróxido de índio em água a altas pressões conduz a formação do oxo-hidróxido de índio [lnO(OH)] . O hidróxido

de índio quando aquecido a temperaturas que variam dezyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA800 a 1000°C , é convertido a óxido de índio ( In203 ) ; quando aquecido sob vácuo é

1.3-QuíMICA DE COORDENAÇÃO DO íNDIO( 11I)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

índio tem uma grande tendência para formar complexos cujo número coordenação varia de 4 a 6 (24).Soluções aquosas de sais de índio ( 11/) em condições em que a hidrólise é totalmente suprimida (pH<3), apresentam espécies [ln(H20)6]3+, cujas moléculas de água podem ser deslocadas por outras bases de Lewis formando complexos do tipo [lnL6f+ ou [lnLL3f+, onde L é um ligante monodentado e LL bidentado'" .

Os ânions complexos tetracoordenados de estrutura In~- ( X=CI , Br ) e [lnL4

L

conforme estudos cristalográficos , apresentam geometria tetraédrica. Os ânions complexos pentacoordenados [lnXs]2- se

apresentam com arranjo piramidal de base quadrada e os ânions complexos hexacoordenados [lnXe]3-, [ln~L2r , [lnX_sL]2- com arranjos octaédricos". O esquema a seguir mostra os complexos aquosos de

índio supracitados e seus produtos de substituição 26

-1 [lnX4 ]

1.4- Á C ID O M E TA N O -S U LFÔ N IC OzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAácido metano-sulfônico é um ácido orgânico de fórmula geral RS03H ( R-CnH2n+1;n=1,2,3, ...), cujo grupo hidróxi-sulfonil (-S020H ) é ligado ao átomo de carbono do grupo metila. O ácido metano-sulfônico pode ser considerado como um derivado do ácido sulfúrico pela troca de uma hidroxíla por um radical

metí!" .

O ácido metano-sulfônico (CH3S03H ), apresenta massa

molecular 96,10; composição centesimal: C:12,50%; H:4,19%; 0:49,85%; S:33,37%; é um líquido higroscópico, não-volátil, corrosivo, solúvel em água e em solventes polares".

A natureza dos grupos alquilas tem significante influência sobre as propriedades físico-químicas dos ácidos alquil-sulfônicos . Os radicais alquila (apoiares) podem sofrer polarizações instantâneas, aumentando as interações intermoleculares estabelecidas pelos radicais polares -S03H. Assim, alquilas com maiores massas moleculares apresentam maiores polarizabilidades, pois quanto maior o número de elétrons que uma molécula dispõe mais polarizável será, portanto maior a atração de Van der Waals 28.

Para os ácidos alquil-sulfônicos encontramos um aumento gradual do ponto de ebulição e uma diminuição da densidade com o aumento da massa molecular( Tabela 1zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA)27.

Tabela 1- Propriedades físicas de alguns ácidos alquil-sulfônicos'"

Acido P.E.( °C) P.F.(UC) DensidadecbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA_{g /crn .j}

metano-su Ifôn ico 122 20 1,4844

etano-sulfônico 123 -17 1,3341

propano-su Ifôn ico 136 7,5 1,2541

butano-sulfônico 149 15,2 1,1906

pentano-su Ifôn ico 163 -15 9, 1,1226

hexano-sulfônico 174 16,1 1,1047

Ocorrem vários caminhos de síntese para o ácido

metano-sulfônico (ácidos alquil-metano-sulfônicos), porém, a sulfocloração ( reação de alcanos com dióxido de enxofre e cloro) e a sulfoxidação ( reação de alcanos com dióxido de enxofre e oxigênio ) são de importância

1.5- O íO N M E TA N O -S U LFO N A TOzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAânion metano-sulfonato apresenta três ligações enxofre-oxigênio. O comprimento das ligações S-O são todas menores do que as previstas para as ligações simples devido a ressonância das duas ligações duplas. As ligações do tipo 1t p-d não são muito fortes, e os

pares de elétrons pertencem principalmente ao oxigênio como é evidenciado por terem altos momentos de dipolo e agirem como bases de Lewis 2~

o

11 HC-S -0-3

II

O

O

ânion metano-sulfonato pode agir como um agente não coordenante ou como um ligante monodentado, bidentado, tridentado ou conectivo":

Estudos cristalográficos de compostos contendo o ânion metano-sulfonato revelaram estruturas tridimensionais de simetria aproximada C3v . As distâncias para as ligações S-C variaram de 1,752a 1,756A e para as ligações S-O de 1,447a 1,458A, e os ângulos de torção C-S-O e O-S-O variaram respectivamente de 106°20' a 107°25' e 111°59'a 112°5031

PARTE EXPERIMENTAL

1- REAGENTES E SOLVENTES UTILIZADOS

Tabela 2- Reagentes utilizados

Reagentes Procedência

Ac. Metano-sulfônico P.A. Merck

Nitrato de índio P.A. Alfa Products

Hidróxido de amônio P.A. Reagen

Tabela 3- Solventes utilizados

Solventes Procedência

Metanol P .A. Reagen

Etanol P.A. Reagen

Acetona P .A. Reagen

Acetonitrila P .A. Merck

Clorofórmio P .A. Merck

Tetracloreto de Reagen

carbono P .A.

2- S íN TE S E D O M E TA N O -S U LFO N A TO D E íN D IO (III)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Na síntese do composto, primeiramente foi preparado o hidróxido de índiozyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

(111),

por precipitação de nitrato de índio(1,5 mmol) com amônia (4,5 mmol), a pH-8, sob aquecimento a 100°C por duas horas. O precipitado(rendimento 85%) foi separado por filtração e depois seco em dessecador sob pressão reduzida 32.

Em seguida, a uma suspensão aquosa de hidróxido de índio

(111)

(1,8 mmol) em excesso, foi adicionada uma solução de ácido metano-sulfônico (5 mmols) sob agitação e aquecimento a 80°C. A solução resultante foi separada por filtração (rendimento 98%) evaporada e cristalizada, com os cristais em seguida lavados com acetona e posteriormente secos em dessecado r sob pressão reduzida, sobre cloreto de

cálcio'".

E quações das reações de síntese:

In(N03h(aq} + 3NH40H(aq} ~ In(OHh(s}~ + 3NH4N03(aq} 3CH3 S03H(aq}+ In(OHh(s} ~ In(CH3 S03h .3H20(aq}

3-

edcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAM É T O D O S A N A LíTIC O S

3.1-

D E TE R M IN A Ç Ã O A N A LíTIC A D E íN D IO

(11I)

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

A determinação do teor de índio no composto foi obtida através de análise qravimétrtca":" por calcinação direta(-1 OOmg) e o produto final pesado como In203;o composto foi calcinado em forno mufla por aproximadamente uma hora a 950°C.

3.2-

D E TE R M IN A Ç Ã O D O P O N TO D E FU S Ã O

o

intervalo de fusão foi deter inado usando-se o aparelhocbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

M E T T L E R -F P 5 [O-300°C], razã de aquecimento de 50C/min e

graduado até 300° C (tem eratura máxima de operacão). A amostra foi colocada entre lâminas de vidro.

3.3-

edcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAT E S T E D E H IG R O S C O P IAzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

teste de higroscopia foi realizado tomando-se uma massa do composto, expondo-a ao ambiente do laboratório por vinte quatro horas e em seguida realizando-se a pesagem .

3.4-

T E S T E D E S O L U B IL ID A D E

A solubilidade foi investigada qualitativamente em água e em solventes orgânicos comuns, apoiares e de polaridades variáveis a frio (temperatura ambiente) e a quente.

3.5-E S P E C T R O D E

IN FR A V E R M E LH O

A B S O R Ç Ã O N A R E G IÃ O D O

Os espectros de absorção na região do infravermelho foram

registrados na região de 4000 a 400

crn' ,

no espectrofotômetrocbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA5 Z 0 X F T IR N ic o le t.

3.6- A N Á LIS E TE R M O G R A V IM É TR IC AzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

As curvas termogravimétricas foram registradas no analisador térmicocbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAP e rk in -E lm e r modelo T G A 7. As curvas foram obtidas com

razões de aquecimento de 10 e 15zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA0_{C/min em atmosfera dinâmica de ar} e 100_{C/min em atmosfera dinâmica de nitrogênio.}

3.7- D IFR A Ç Ã O D E R A IO S -X

Os difratogramas do composto foram obtidos no difratômetro

4- R E S U L T A D O S E D IS C U S S Ã O

4.1- E S TE Q U IO M E TR IA E A S P E C TO S G E R A IS D O C O M P O S TOzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAcomposto obtido da reação do ácido metano-sulfônico com o hidróxido de índio se apresenta como um pó fino, branco e cristalino.

A análise gravimétrica do metal nos permitiu sugerir a fórmula In(CH3S03h·3H20.

Sabendo que In(CH3S03h.3H20=453,52 g/mol e In=114,82: 2 In(CH3S03h.3H20 ~ In203 2x 277,64g 0,11141 g. 0,00325g x=451,56g %In= In x100jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

---~---In(CH3S03h·3H20 % In do composto teórico= 25,32 % In do composto experimental =25,43

4.2-M E D ID A D O IN TE R V A LO D E FU S Ã OzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

o

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAcomposto não sofre fusão em temperaturas até 3000 C .

4.3- TE S TE D E H IG R O S C O P IA

o

composto é muito higroscópico, absorvendo mais de 50% de

seu peso em água.

4.4- TE S TE D E S O LU B ILID A D E

o

composto é solúvel em água, e pouco solúvel em metanol à

quente e a frio e insolúvel nos demais solventes( Tabela 4).

Tabela 4 - S olubilidade do m etano-sulfonato de índio

501ventes a frio a quente

Agua + + Metanol +/- +/-Acetona - -Etanol - -Acetonitrila - ~ Clorofórmio - -Tetracloreto de carbono - -n-Hexano -

4.5-E S P E C T R O D E A B S O R Ç Ã O N A R E G IÃ O D O

IN FR A V E R M E LH O D O M E TA N O -S U LFO N A TO D E íN D IO (III).zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

A espectroscopia de absorção na reqiao do infravermelho foi utilizada neste trabalho visando:

a) Observar o surgimento ou deslocamento de bandas no espectro do composto sintetizado.

b) Avaliar a interação do índio (111)com o metano-sulfonato e sugerir o tipo de simetria para o composto.

As considerações feitas neste trabalho foram baseadas na comparação com as frequências vibracionais (Infravermelho) do

metano-sulfonato de sódio em solução aquosa, CHzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA3S03-"livre"( não

coordenado

)4.

O ânion CH3S03- não coordenado pertence ao grupo pontual C3v, cujas vibrações estão incluídas nas espécies de simetria 5A1 + A2 +

6E(4) (Tabela 5), correspondendo a um espectro similar ao do grupo

Tabela 5- E spectros de R am an e no infraverm elho do

N a(C H3S 03) em solucão aquosa(C H3S 03- nãozyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAcoordenado)".

Rarnarucm") infraverm elho( cmzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA-1) A tribuíções

-

-

_{(A2) torção}jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

349

-330

(E) S02(rocking)

536

-519

_{(E) OasS02}

561

-545

(A1) OsS02

787

779

(A1) vS-C

969

- (E) CH3 rocking.

1051

1048

(A1) VsS02

1206

1195

_(E) VasS02

-

1326

_(A1) osCH3

1426

1417

_{(E) OasCH3}

2946

-

_{(A1) vsCH}

3024

-

_{(E) vasCH}

As mudanças perceptíveis no espectro vibracional do ânion

metano-sulfonato decorrentes do deslocamento e desdobramento de

suas bandas, podem ser interpretadas em termos do abaixamento de sua simetria C3v para Cs, conseqüentemente indicando que o grupo

CHzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA3S03- pode agir como um ligante monodentado ou

bidentado3_{\Tabela 6).edcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA}

Tabela 6- Tipos de coordenação e grupos pontuais do grupo

metano-sulfonato'".

N!! de coordenação G rupo P ontual

3 (tridentado)

_C

_3v

2 (bidentado)

-

_s

1 (m onodentado)

C

_s

Segundo Gillespie e Robinsorr", o ânion metano-sulfonato apresenta seis modos normais de vibração (3A1 + 3E), todos ativos nos espectros de Raman e infravermelho, característicos do grupo C-S03' As vibrações totalmente sirnétricasov-) incluem um estiramento

S02,um estiramento S-C e uma deformacão S02cbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAB e n d . As vibrações

assimétricas(E), podem ser descritas como um estiramento S02, um estiramento S-C W a g e uma deformação S02 B e n d .

Para o abaixamento da simetria do CHzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA3S03- "livre' de C3v para

C,

podem ser esperadas nove freqüências vibracionais (6A' + 3A")6, descritas como estiramento simétrico e assimétrico S02, estiramento S-C e SO *, uma deformaçào S02 B e n d , uma deformacão S02 R o c k ,

uma deformação SO· W a g , uma torção e um estiramento S-C W a g ;

onde O· é um oxigênio coordenante ".

Apresentamos na figura 1 o espectro na região do infravermelho do metano-sulfonato de índio(III), e na figura 2, o espectro do ácido metano-sulfônico. As coordenadas a seguir mostram as atribuíções do espectro do composto em estudo.jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

P•• k Pick an 8.mpla fila

Thr •• hald - 11.S78 STr.n.m1tt.na •

.M1n1m. 11at from 4000.0 ta 400.00 cm-1

X- 15315.115 V- 1.81580

x-

1323.7 Y- 11.878 X- 3307.2

'X- 1541.37 V- 7.1118 x- 1328.a V- 11.388 X- 3318.8

x- eel2.84 V- 4.15704 X- 1348.0 Y- i1.S21 X"- óS3215.9

X- 1581.74 V- 1.8484 X- S,42i.1 V- li. 180 X- 8380.li!

1(- 788.88 Y-HGFEDCBA2 . 1 8 2 1 2 X- 8023.8 Y- 11.081 X- 3887.8 X- 1082.3 V- 2.3013 X- 3243.15 V- il.880 X- 8382.8 X- 1083.0 y- 0.8838 x- 328a.4 Y_ il.7e8 X- 3381.1 X- 1188.0 V- 0.1388 X- 8284.8 V- 11.7152 X- 3372.8 X- 1181.1 V- 0.0088 X- 3274.8 V- li.sa8 x- 3383.7 X- S,184.S V- -0.001- X- 32S8.1 V- s,1.e84 V- 11.477 V- 11.307 V- 11.233 V- 11.181 V- 11.048 V- 10.788 V- 10.888 V- 10.481 V- 10.40Sil

o_,zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA o o o

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Figura 1-Espectro de absorção na região do infravermelho do metano-sulfonato de índio(lII)

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Figura 2- Espectro de absorção na região do infravermelho do

ácido metano-sulfônicozyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA o o o o

"

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l---+ o_, o o ,--+--=•...•..---~---+---+---~ •.~

Apresentamos na TabelazyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

7.

as principais atribuíções dos espectros na região do infravermelho do composto em estudo[metano-sulfonato de índio(III)(figura 1)], e dos metano-sulfonatos de Vanádio(III),

Cromo(III), Lantanídios(III), Cobre(II), manganês(lI) e Níque/(II).edcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Tabela 7 - Freqüências fundam entais dos m etano-sulfonatos

m etálicos. M(CH3S03

h

M(CH3S03

h

atribuíções In Cr jo VjO Lnj~ Nijr Cujr MnjOjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

1191

1130

1140

1165-45

1170

1187

1150

Vs(S02)

1234

1260

1250

1252-70

1249

1245

1240

Vas(S02)

1052

1030

1020

1040-35

1043

1048

1030

v(O-S-O'')

786

780

770

778-67

770

770

770

v(S-C)

562

570

535

587-60

552

551

530

HGFEDCBA_{S 0 2 B e n d}

552

530

520

540-35

534

525

520

_S02cbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAR o c k

535

510

510

520-08

517

-

510

( O - S - O " ) W a g

o

zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAespectro do metano-sulfonato de índio(lII) (Figura 1), apresentou um deslocamento da banda em 1048

crn'

CH3S03-"livre" (Tabela 5)

referente ao estiramento simétrico Vs(S02), para 1191 cm-\Tabela 7).

Sharma e colaboradores'f.atríbutrarn para o estiramento simétrico

Vs(S02), valores em 1130, 1140 e 1150

em"

para os metano-sulfonatos

de cromo, vanádio e manganês respectivamente(Tabela 7).

Johnson e colaboradores", atribuiram para o estiramento simétrico Vs(S02), o deslocamento da banda em 1187

crn',

relacionado ao aumento do caráter da dupla ligação S-O, para o metano-sulfonato de cobre(Tabela 7).

Zinner e Vicentini'", determinaram para o estiramento simétrico

Vs(S02), valores entre 1165 e 1145

crn'

para os compostos do tipo

Ln(CH3S03h.3TMSO (La-Lu,Y)(Tabela 7).

A banda de estiramento assimétrico Vas(S02) em 1195

em",

CH3S03-"livre"(Tabela 5), se desdobrou em novas bandas: 1234

crn'

e

1052

crn'

observadas para o composto em estudo (Tabela 7).

Sharma e colaboradores", observaram novas bandas para o metano-sulfonato de vanadio em 1250 e 1020

crn',

para o metano-sulfonato de cromo em 1260 e 1030

crn'

e para o metano-sulfonato de manganês em 1240 e 1030 cm-\Tabela 7).

Segundo Johnson e colaboradores", o estiramento assimétrico

V_as(S02) apresentou novas bandas em 1245 e 1048zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

crn'

para o metano-sulfonato de cobre, em 1249 e 1043

crn'

para o

metano-sulfonato de níquel(Tabela 7).

Para Zinner e Vicentini" os valores ocorreram entre 1270 e 1252

crn'

e entre 1040 e 1035

crn'

(Tabela 7).

A vibração para o estiramento S-C em 779

crn'

para CH3S0

3-"livre"(Tabela 5), sofreu deslocamento para 786

em"

no metano-sulfonato de índio(Tabela7).

Nos metano-sulfonatos de vanádio, cromo e manqanês'", níquel e

cobre",

foram observados deslocamentos em aproximadamente 770 cm-\Tabela 7).

Nos compostos de lantanldios", os estiramentos S-C ocorreram nos valores entre 778 e 767 cm-1(Tabela 7).

A presença das bandas de absorção em 1324,1329 e 1343

em"

no espectro do metano-sulfonato de índio podem ser atribuídas a deformação simétrica bs(CH3) e a banda de absorsão em 1421

crn'

pode ser atribuída a deformação assimétrica bas(CH3).

de índio(III), com o surgimento das freqüências em 562,552 e 535zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

em"

(Tabela 7).

Sharma e colaboradores'", observaram mudanças nas bandas de deformação simétrica e assimétrica Õ(S02) do CH3S03- "livre" e

atribuíram valores entre 570 e 530

crn'

para as vibraçõescbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAõ (S 0 2 )b e n d .

Para as vibrações Õ(S02) R o c k foram atribuídos valores entre 535 e

527

crn'

e para as vibrações Õ(S02) W a g entre 530 e 510

em"

para os

metano-sulfonatos de cromo, vanádio e manganês(Tabela 7).

Johnson colaboradores", atribuiram para os desdobramentos das deformações Õ(S02), valores em aproximadamente 552cm-1 (S02

B e n d ) , 534

em"

(S02 R o c k ) e 517

crn'

(S O l w a g ) para o

metano-sulfonato de níquel(Tabela 7).

As freqüências referentes ao desdobramento do estiramento assimétrico Vas(S02) em 1052 em", e a deformação Õ(S02) em 535 em

1(w a g ) no metano-sulfonato de índio, podem sugerir o estabelecimento

da coordenação por um átomo de oxigênio de um grupo metano-sultonatotrnonooentado)" ao metal (índio).

Esta conclusão resulta do aumento do caráter assimétrico das

vibrações de estiramento Vas(S02) e deformação Õas(S02),

evidenciando uma mudança da simetria C3v do grupo CH3S03-( não coordenado) para uma simetria mais distorcida Cs(monodentado).

A presença de bandas de absorção na região de 3400-3100zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

cm'

e

1625-1600cm-1 correspondem aos estiramentos simétrico e

assimétrico v(OH) e a deformaçào 8(HOH) respectlvamente'ffflqura

1).

o

surgimento de muitas bandas de absorção na região

compreendida entre 3384 e 3243

em

1 (Figura 1), são atribuídas as

vibrações de estiramento simétrico e assimétrico v(OH); a banda em tomo de 1600

crn'

se refere a deformação 8(HOH). Es as vibrações estão relacionadas à água de retículado'" comprovando a natureza higroscópica do metano-sulfonato de índio(III).

A

água de coordenação além dos três modos fundamentais de água "livre" [vs(OH), vas(OH) e õ(HOH)], apresenta os modos normais vibracionais de rotação no plano pw , fora do plano pr e estiramento metal-oxigênio. A ligação M-O sendo suficientemente covalente, será ativa no infravermelho. Por exemplo, o complexo [Cr(H20)6Cb] absorve

em 800

em"

e 541

em"

correspondendo respectivamente a Pw(H20) e

pr(H20) e em 490

crn'

correspondendo v(Cr-O)39.

A presença de uma banda em 541

crn'

no espectro do metano-sulfonato de índio(lII) (Figura 1), pode indicar uma possível interação

Com base nos estudos do espectro no infravermelho do metano-sulfonato de índio(III), podemos sugerir que o índio metálico apresenta-se coordenado por três grupos metano-sulfonatos (monodentados) e por três grupos HzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA20, representando um complexo cuja esfera de

coordenação apresenta seis átomos de oxigênio ligantes,

4.6-

edcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAA N Á LIS E TE R M O G R A V IM É TR IC A

4.6.1 -

IN TR O D U Ç Ã OzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

A Termogravimetria

é

um método analítico que permite registrar

diretamente a perda de massa de uma substância em função da

temperatura e do tempo quando uma amostra é sub e ida a um

programa de temperatura em atmosfera controlada. EjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

çã

as variáveis atmosfera e razão de aquecimento, pode-se ob er Ie e es

etapas de termodecomposição com seus respectivos. in ermediários e produtos fínais'".

Araceli Ramirez e colaboradores 1

, estudaram a decomposição

térmica dos metano-sulfonatos hidratados de cobalto, cobre e zinco,

em fluxo de ar e determinaram as etapas de termodegradação por

TG(Tabela 8 ) e análise de difração de raios-X dos resíduos formados

. Tabela 8- Dados termogravimétricos 1

Composto , Desidratação (oC)

I I I I

I

Início da !decomposição

!

(oC)

,

IFimda

I

Produ- I' i decom-

I

tos

i

posiÇão! finais

I

I

°

I I ( C) CO(CH3S03h4H20 i75,5-114,54u C (4--+2) I 320uC

!

BOOUC

i

C0304 i i 127,4-203,42oC(2--+0) i I i u

c

,

Zinner", preparou e caracterizou os metano-sulfonatos de lantanídios hidratados _Ln(MSh.nH20 (Ln= La - Lu) . Estudos termogravimétricos , mostraram que os sais são estáveis até aproximadamente 300° C e a degradação iniciando-se acima de 330° C. A natureza dos produtos finais em fluxo de nitrogênio foi essencialmente de sulfetos de lantanídios . Em fluxo de ar os resíduos foram misturas de sulfetos e sulfatos de lantanídios .

Matos, J. E. X. et a141,estudaram a decomposição térmica dos compostos de metano-sulfonatos de lantanídios com 3-pic-N-óxido em atmosferas de ar e de nitrogênio a razões de aquecimento de 1 e 100_{C/min . Os resultados termogravimétricos mostraram que em} atmosfera de ar, os metano-sulfonatos de lantanídios são estáveis em 350-4000_{C. O produto final para todos os lantanídios, exceto o cério, é} o dioxosulfato , Ln202S04. Na interpretação das curvas de TG em N2, os metano-sulfonatos de lantanídios se convertem em dioxosulfetos, Ln02S2 e oxosulfetos Ln02S .

4.6.2-ANÁLISE TERMOGRA VIMÉTRICA DO METANO-SULFONATO DE íNDIO (11I)

A obtenção das curvas termogravimétricas do metano-sulfonato de índio(llI} foi conduzida com o objetivo de obtermos informações a

respeito do seu comportamento térmico.

Através dos estudos interpretativos destas curvas, identificamos as etapas de termodegradação e os respectivos intervalos de tem -peratura.

As curvas termogravimétricas das amostras do metano-sulfonato de índio(IIJ)(-10 mg) foram registradas num intervalo de temperatura de 30 a 950°C. Em atmosfera dinâmica de nitrogênio a razão de aquecimento foi de 10°C/mim. Em atmosfera dinâmica de ar as razões de aquecimento foram de 10 e 1SoC/mim.

Apresentamos na figura 3 a curva termoqravirnétrica em atmosfera dinâmica de nitrogênio. As figuras 4 e 5 representam as

___ o' _.zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA0° ~.. I H (CH3S03) 3, 3H20 - N2jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

X..•

100.345

too

1

HGFEDCBA ~ 7 0 - 97.785

l

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Figura 5- Curva termogravimétrica em atmosfera dinâmica de ar para o metano-sulfonato de índio(llI) a 150C /m in .

Para facilitar a interpretação das curvas termogravimé ricas,

apresentamos na tabela 9 as informações do metano-sulfonato de

índiozyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

(111)

a 10oC/min em atmosfera de nitrogênio. Nas tabelas 10 e 11

são apresentadas as informações a 10 e a 1SoC/min em atmosfera de

ar respectivamente. Nestas tabelas são apresentados os compostos

formados em cada etapa, a fórmula massa, as percentagens

(calculadas e observadas) das perdas de massa e os intervalos de temperatura de cada etapa de degradação térmica.

Tabela 9- Dados termogravimétricos do In(CH3S03h.3H20 em

atmosfera de N2

(10

oC/min)

Composto Massa MassaHGFEDCBA( 0 / 0 ) Intervalo de

molecular cale. obs. temperatura (oC)

In(CH

3S03

h.3H

2

O 454,12 100 97,78 < 156

In(CH

_3S03

h 400,12 88,10 84,87 210-462

1/21n

_202S04

178,82 39,38 38,54 636-780

1/21n

203

138,82 30,57 31,62 > 780

Tabela

10-

Dados termogravimétricos do In(CH3S03h.3H20 em

atmosfera de ar (1 OOC/min)

Composto Massa Massa (%) Intervalo de

molecular cale. obs. temperatura (oC)

In(CH

_3S03

h.3H

₂

O 454,12 100 98,65 <93

Devido ao comportamento diferenciado em relação ao produto

100C/min(ausente), foi obtida uma segunda curva em ar a uma maior

razão de aquecimentot tô'Czrnin).

Tabela 11- Dados termogravimétricos do In(CHzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA3

S0

3h.3H20

em atmosfera de ar (1SoC/min)

Composto !Massa Massa (%) Intervalo de

molecular calc. obs. temperatura (oC)

In(CH3S03h·3H2O 454,12 1100 99,10 <186

In(CH3S03

h

400,12 188,10 85,81 304-591cbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

1 /2 1 n203 1138,82 130,57 30,60 1>839

Comparando os dados da Tabela 9 com a Figura 3 , podemos

observar que em atmosfera de nitrogênio, o composto em estudo é

estável até 156° C , a perda das três moléculas de água ocorre no

intervalo de 156-210° C .

O

composto anidro é estável até 462°C. Em

636°C forma-se o oxo-sulfato de índio (In202S04), estável até 780°C. Acima de 780° C forma-se o óxido de índio.

Associando os dados da Tabela 10 com a Figura 4 , observamos que o composto em atmosfera de ar (10° C/min) é estável até 93°C,

ocorrendo a desidratação no intervalo de 93-169 oCo O campos o anidro é estável até 361°C, quando se inicia a sua decomposição com a formação de óxido de índio acima de 580°C.

Comparando os dados da Tabela 11 com a figura 5, podemos

observar que o composto em estudo em atmosfera de ar (15°cbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA_{C /m in)}

é estável até 186° C, a perda das águas ocorre no intervalo de 186-304° C. O composto anidro é estável até 591° C, e em 839° C forma-se o óxido de índio.

As curvas termogravimétricas em atmosfera de ar, não apresentam diferenças nas etapas e nos compostos formados, que são coerentes com os valores calculados e observados. Porém, observamos que quando o composto é aquecido a uma maior razão de aquecimento, a temperatura de degradação é mais elevada, comprovado pelos intervalos de temperatura apresentados nas tabelas

10 e 11.

Comparando-se os resultados das curvas termogravimétricas em atmosferas de ar e em nitrogênio para o metano-sulfonato de índio(III), observamos diferenças em relação às etapas e aos intermediários de degradação térmica.

As curvas em atmosfera de ar apresentam duas etapas. a referente a desidratação e a outra, a formação do resíduo In203.

A curva em atmosfera de nitrogênio, apresenta três e apas referentes a desidratação, a formação do oxo-sulfato de índio In202S04 e a formação do In203.jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

4.7 - D IFR A Ç Ã O D E R A IO S -XzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

A difração de raios-X utilizando o método do pó , consiste na irradiação de uma amostra reduzida a pó fino e homogêneo, sendo a

amostra formada por minúsculos cristais orientados

desordenadamente em todas as posições concebíveis. O método do pó é uma técnica simples e de natureza não destrutiva , que proporciona uma forma de investigação da cristalografia dos cristais , pois os diagramas são características de substâncias cristalinas e da

identificação da natureza isomórfica das substâncias 42zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA?

No presente trabalho utilizamos a técnica de difração de raios-X através do método do pó para obtermos as intensidades relativas (llIo) e as distâncias interplanares, cujos valores estão na Tabela 12 .

Utilizamos dezoito pontos de maior intensidade, relacionando-os com as respectivas distâncias interplanares . O difratograma de raios-X é mostrado na Figura 6 .

O difratograma de raios-X está apresentado na figura 6, permitindo-nos afirmar que o composto é cristalino.

ATA FILE: Z00108.PKS MPLE IDENTIFICATION:

_ ART 2THETA: 5.000

EP SIZE: 0.020

_OUNTING TIME: 0.000

EAKS FOUND ON:

PEAKS FILE LISTING

COLLECTED ON 22-0CT-95 AT 02:54:31 METANOSULFO/RIB

STOP 2THETA: 70.000

SCAN SPEED: 3.000

10-22-95 AT 04:12:47 PEAK FINDING PARAMETERS

THREsnOLD VALUES: RELATIVE CUTOFF INTENSITY: TYPICAL FULL WIDTH-IIALF I.fAXIMUH: IUNI1-RlHFULL NIDTII-IIALFMAXIHUM:

ALPUA 2 REHOVAL USIUG CODE:

PEAK 2-THETA D-SPACEzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

1zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11.680 11.980 12.220 14.120 16.500 16.780 18.660 19.680 20.020 20.160 22.340 27.000 27.500 34.040 49.380 53.800 68.500 69.340 7.5704 7.3815 7.2371 6.2672 5.3682 5.2793 4.7514 4.5074 4.4316 4.4011 3.9763 3.2997 3.2408 2.6317 1.8441 1.7026 1.3687 1.3541 5.0, 5.0 0.0 0.20 0.08 1 I(REL) I(CPS) 25.75 57.69 60.50 100.00 10.89 10.56 12.26 67.02 7.41 6.18 22.70 25.43 14.20 18.67 9.19 33.12 38.81 23.09 167.1 374.4 392.6 649.0 70.7 68.5 79.6 434.9 48.1 40.1 147.3 165.0 92.1 121.2 59.6 214.9 251.8 149.9 FWHM 0.127 0.213 0.155 0.146 0.234 0.511 0.235 0.170 0.396 0.139 0.198 0.156 0.115 0.153 0.293 0.129 0.128 0.094

Tabela

11-

Dados de difração de raios-x para o metano-sulfonato de índio tri-hidratado.

110 -J)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA O '" (I)

•..

(ti (t-HGFEDCBA : : r rfi ..,.. :::: "..,

s

_O

...•

Qj> I{) .- : r 00 _{,.,: «')} '" 'N : : r

o'

1'\1 1'40 (Y')cbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA .::r ~ <10 •••• lI) \D o •.•..~ I"j

"'-11'\ -iJ a i O t\J \D- --•.. jihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAOV rv":. O "i

R E F E R Ê N C IA S B IB LIO G R Á FIC A SzyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

1 RAMIREl , A. ; GOMEl , M. L. ; GUERRERO , A. ; JEREl , A.

-Thermal Decomposition of Cobalt(ll)zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAJ Copper(1I) and linc(1I)

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