Tetrayoduro de estaño

Introducción:

   El estaño es un elemento del grupo 14, es un metal de color plateado-blanquecino, suave y maleable; este posee dos estados de oxidación principales, los cuales son 2+ y 4+. El estaño en presencia de haluros forma tetraedros; ya que prefiere su forma tipo SnX4, la reacción de formación del SnI4 se observa en la ecuación I.

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   El Tetrayoduro de Estaño es un sólido sensible al agua, el cual pertenece al grupo puntual Td, se puede observar su estructura en la figura 1. Tiene un color característico naranja intenso, el cual se va a discutir más adelante.  Se ha estudiado este compuesto debido a que presenta propiedades de ácidos de Lewis interesantes. Además, se han estudiado perovskitas de aductos de yoduros de estaño y de plomo con bases de Lewis orgánicas, las cuales exhiben propiedades ópticas, magnéticas y electrónicas particulares, como semiconducción y altas conductividades dependiendo de la estructura y la composición del aducto.

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Figura 1: Estructura del SnI4 

   Se puede estudiar el compuesto mediante la medición de un espectro de UV-VIS, el cual tiene que ver con las transiciones electrónicas entre orbitales atómicos y moleculares; esto mediante la excitación de electrones a diferentes longitudes de onda (ver figura 2).

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Figura 2: Transiciones n->Π* y Π->Π*, ocurridas entre 200-700nm

  El objetivo de la práctica es la síntesis del compuesto en condiciones libre de humedad y a su vez su caracterización mediante la espectroscopia UV-VIS.

Sección Experimental:

Equipo y reactivos:

Estaño granulado, Yodo elemental marca MERCK, Anhidro acético al 100% marca JT.Baker, Ácido acético glacial marca Fermont, acetona  y Cloruro de Calcio como desecante.

Procedimiento:

Se siguió el procedimiento descrito por Palmer,W.G.

Síntesis de SnI4

   En un balón de sistema de reflujo se agregaron 25mL de ácido acético y 25mL de anhidro acético. Se pesó 0,60g de Sn granulado y 2,04g de I2 y se agregaron al balón. Se dejó en reflujo durante aproximadamente 1 hora, hasta que se obtuvo un sólido color naranja.  Se dejó enfriar en un baño de hielo y luego se filtró al vacío y se hicieron lavados con hexano, luego se pesó 0,0017g del compuesto y se disolvió en un balón aforado con acetona a 50,00mL y se midió el espectro UV-VIS, de 200nm a 1100nm, con un camino óptico b=1cm

Cuadro 1: Posiciones, intensidades y absorbancias molares del espectro UV-VIS en fase de acetona obtenidas para la muestra del compuesto.

Discusión y Resultados:

El SnI4 es un compuesto sensible al agua debido al alto estado de oxidación del centro metálico (4+), por lo que se vuelve altamente polarizante y en disolución acuosa este tiende a hidrolizarse y formar óxidos e hidróxidos y se pierde el compuesto de interés, por esta razón se tienen cuidados especiales a la hora de sintetizarlo, el CaCl se utiliza como desecante en el condensador de reflujo y a su vez la reacción ocurre en un medio el cual elimina la posible agua que ingrese al sistema, se puede observar la reacción en la ecuación II.

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