Síntese, caracterização e estudo do comportamento térmico dos 2-clorobenzalpiruvatos de lantânio (III), lantanídios (III) e de ítrio (III), no estado sólido

Abstract

Foram sintetizados os compostos de formula geral LnL3.nH2O, no estado sólido em que Ln representa lantânio, lantanídios e ítrio e L é o 2-clorobenzalpiruvato. Esses compostos foram caracterizados por termogravimetria - análise térmica diferencial (TGDTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios X pelo método do pó, analise elementar, complexometria com EDTA e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. As decomposições térmicas desses compostos ocorreram em duas (Ce), quatro (La, Nd, Sm Gd, Tb, Ho-Lu e Y) ou cinco (Pr, Eu e Dy) etapas. A primeira etapa está associada a perdas de moléculas de água de hidratação e a decomposição térmica dos compostos anidros se conclui acima dos 1200ºC com a formação dos respectivos óxidos, CeO2, Pr6O11, Tb4O7 e Ln2O3 (Ln = La, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy-Lu e Y). As entalpias de desidratação dos compostos de Pr ao Lu e Y foram: 140,1; 148,2; 221,3; 65,77; 55,63; 86,89; 121,65; 99,80; 109,59; 131,02; 119,78; 205,46 e 83,11 KJ mol-1, respectivamente. Os dados experimentais e teóricos da espectroscopia de absorção na região do infravermelho sugerem uma coordenação bidentada entre o ligante e o íon metálico formando um anel de cinco membros. As curvas TG-DTA, TG/DTG e DSC forneceram informações com relação ao comportamento térmico e a decomposição dos compostos sintetizados. A presença de íons cloreto nos resíduos da decomposição térmica foi verificada por EDX. Os dados de EDX mostraram que a presença de íons cloreto decresce com o aumento do número atômico: ítrio > lantânio > lantanídios.

Solid-state compounds of general formula LnL3.nH2O, in wich Ln represents lanthanum, lanthanides and yttrium and L is 2-chlorobenzylidenepyruvate, were synthesized. Chemical analysis, simultaneous thermogravimetry-differential analysis (TGDTA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray powder diffractometry, elemental analysis and infrared spectroscopy were employed to characterize and to study the thermal behaviour of these compounds in dynamic air atmosphere. On heating these compounds decompose in two (Ce), four (La, Nd, Sm Gd, Tb, Ho- Lu and Y) or five (Pr, Eu and Dy) steps. They lose the hydration water in the first step and the thermal decomposition of the anhydrous compounds occurs up to 1200°C with the formation of the respective oxide, CeO2, Pr6O11, Tb4O7 and Ln2O3 (Ln = La, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy-Lu and Y) as final residue. The dehydration enthalpies found for Pr to Lu and Y compounds were: 140,1; 148,2; 221.3; 65,77; 55,63; 86,89; 121,65; 99,80; 109,59; 131,02; 119,78; 205,46 and 83,11 kJ mol-1, respectively. The experimental and theoretical infrared spectroscopic data suggested that 2-Cl-BP acts as a bidentate ligand towards trivalent lanthanides and yttrium(III). The TG-DTA, TG/DTG and DSC curves provided previously unreported information concerning the thermal behaviour and thermal decomposition of synthesized compounds. The presence of chloride ions in these residues was also verified by EDX investigations. The EDX data also show that the presence of chloride ions decrease with the increase of the atomic number.