6.-Basicidad de Oxoaniones

 

 

Basicidad de los oxoaniones. oxo aniones. ➢ 

OBJETIVOS ACADÉMICOS 1. Que el alumno comprenda los factores que afectan la basicicdad en disoluciones de oxoaniones. 2. Que el alumno explique con base en la ecuación ecuación química de hidrólisis de los oxoanionesos, la razón por la cual la basicidad de las disoluciones de cambia. (Explicar para daca uno de los factores que afectan la basicidad)

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PROBLEMA

¿Cuáles son las variables en un oxoanión que influyen en su basicidad y en qué forma?

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REACTIVOS 

NaNO2, NaNO3,

Na2SO3, KClO4,

NaBO2, NaClO3,

Na2CO3, KIO4,

KBrO3,

Na2WO4,

KIO3,

K2SO4,

NaVO3,

Na3VO4,

Na2SiO3,

Indicador universal.

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MATERIAL POR EQUIPO 

Material

Cantidad

tubos de ensayo 15x150mm o 13x100mm

25

pipetas beral O de 1 y 3mL y/o goteros.

11

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DESARROLLO EXPERIMENTAL Y CUESTIONARIO

Dispones de las siguientes sales para la práctica: NaNO 2, Na2SO3, NaBO2, Na2CO3, NaNO3, KClO4, NaClO3, KIO4, KBrO3, Na2WO4, KIO3, K2SO4, NaVO3, Na3VO4, Na2SiO3 y Na3PO4.

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NOTA: La estimación del pH de las disoluciones de los oxoaniones a estudiar podrá hacerse de manera visual (con indicador universal) o potenciométricamente, a elección del profesor. Sigue las indicaciones que correspondan.

1.- Con indicador universal. IMPORTANTE: Asegúrate de que los tubos de ensaye que vayas a utilizar estén esté n p erfe erfectamente ctamente limpios. Lávalos Lávalos y enjuágalos pos teriormente con agua destilada.  En cada tubo coloca 5 mL de agua destilada, añade un a gota de indicador universal y verifica que el color del indicador sea el mismo en todos. Desecha el contenido de aquellos que sean diferentes, límpialos de nuevo y repite el procedimiento hasta tener una sola coloración para todos los tubos. Finalmente elimina las disoluciones y enjuaga los tubos de ensaye con agua destilada. a) ¿Cuál es el pH del agua destilada? _____________

En cada tubo coloca una pequeña cantidad de una de las sales con las que cuentas y adiciona después un poco de agua destilada. Agita hasta que las sales se disuelvan completamente y determina el pH de las disoluciones, agregando una gota de indicador universal. Anota tus resultados en la tabla 1.

IMPORTANTE: Enjuaga las terminales del potenciómetro con agua destilada antes de cada determinaci ón. Tabla 1. Re Resul sultados tados de las determinaci determinaciones ones de pH de las disol disoluci uciones ones de oxoaniones estudiadas, estudiada s, utili utiliza zando ndo ind icador uni versal. Fórmula general

 An ión ió n

pH

An Anió ión n

pH

An ión ió n

pH

An ión ió n

pH

EO2-  EO3-  EO32-  EO4-  EO42-  EO43- 

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2.-- C 2. Con on potenció po tenció metro. IMPO IM PORT RTANTE ANTE:: Lava los tubo s de ensaye que vas u sar perfect perfectamente amente y al final enjuágalos enjuága los con agua destilada destilada..  En uno de los tubos agrega 5 mL de agua destilada y determina su pH por medio de un potenciómetro. 1. ¿Cuál es el pH del agua destilada? ____________

En cada tubo coloca una pequeña cantidad de una de las sales de las que dispones y adiciona luego un poco de agua destilada. Agita hasta que las sales se disuelvan por completo. Determina el pH de las disoluciones con el potenciómetro.  Anota tus resultados resultados en la tabla 2.

IMPORTANTE: Enjuaga las terminales del potenciómetro con agua destilada antes de cada determinaci ón. Tabla 2. Resultados de las determinaciones potenciométricas de pH de las disoluciones disol uciones de oxoaniones estudiadas. Fórmula general

 Anió  An ión n

pH

An Anió ión n

pH

An ión ió n

pH

An Anió ió n

pH

EO2-  EO3-  EO32-  EO4-  EO42-  EO43- 

Cuestionario 1. ¿A qué atribuyes el hecho de que el pH de algunas disoluciones sea muy parecido o el mismo que el del agua? ___________________________________________

 ______________  ________ _____________ ______________ ______________ ______________ ______________ _____________ ______________ ________

2. ¿Cuál es la influencia de la carga del oxoanión en su basicidad? Anota Anota los ejemplos que tomas en cuenta para comparar. Establece un comportamiento general de acuerdo con lo observado. ____________________________________________

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3. ¿Cuál es el e efecto fecto del número de oxígenos del oxoanión en su basicidad?. basicidad?. Anota los ejemplos que tomas en cuenta para comparar. Generaliza de acuerdo con lo observado. _________________________________________________________

 ______________  ________ _____________ ______________ ______________ ______________ ______________ _____________ ______________ ________ 4. ¿Cuál es la inf influencia luencia de la electronegatividad del átomo central E del oxoanión en su basicidad? (Para esto es conveniente que construyas una tabla con la electronegatividad de E y el pH para un mismo tipo de oxoaniones.) ____________

 ______________  _______ ______________ ______________ ______________ ______________ _______________ _______________ _____________ ______ 5. ¿Qué relación existe entre el número de oxígenos oxígenos en el oxoanión y el estado de oxidación del átomo central E? _________________________________________

 ______________  ________ _____________ _______________ _______________ ______________ ______________ ______________ _____________ ______ 6. Elabora una hipótesis que involucre el estado de oxidación oxidación del átomo central del oxoanión y las propiedades ácido-base de éste. ___________________________

 ______________  ________ _____________ ________________ _______________ ______________ ______________ _____________ _____________ ______ 7. ¿Cuáles son las variables en un oxoanión que influyen en su basicidad y en qué forma? (Contesta de manera breve.) ____________________________________

 ______________  ________ _____________ ______________ ______________ ______________ ______________ _____________ ______________ ________

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

1. Wulfsberg, G. Principles of Descriptive Inorganic Chemistry. University Science Books, Mill Valley, California, 1991. 2. Rayner-Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva, Pearson Educación, México 2000. ISBN 968-444-385-4. 3. Atkins, P.; Overtone, T.; Rourke, J.; Weller, M. Química Inorgánica, 4ª Edición, McGraw Hill, México, 2008. ISBN 970106531x. 4. Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. Química Inorgánica, 2ª Edición, Pearson Educación, México, 2006. ISBN 9788420548470.

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 Apén  Ap éndi dicc e I.- Con Conoc oc im imien ien tos to s p re revi vios os . Los estudiantes deben previamente: 1. Conocer, entender y aplicar los conceptos acido base de Brönted-Lowry. 2. Conocer y aplicar las propiedades periódicas, radio atómico, radio iónico, electronegatividad, 3. Comprender el concepto de hidrólisis y pH.

 Apén  Ap éndi dicc e II.- Prep Prepar araci ación ón de d iso is o luc lu c iones io nes . Todas las disoluciones usadas en esta práctica son elaboradas por el personal de laboratorio. Las especificaciones para su elaboración se encuentran al final de este manual en el anexo (sección 2)

 Apén  Ap éndi dicc e III: Di Diss po sic si c ión ió n d e res iduo id uo s El diagrama se muestra al final de este documento ➢   ANEXOS

1. Direcciones electrónicas de los reglamentos de higiene y seguridad del Departamento Química Inorgánica y Nuclear: https://quimica.unam.mx/wpcontent/uploads/2016/02/RIHyS-_QIyN-Final.pdf .  De la Facultad de química aplicable a toda la comunidad: https://quimica.unam.mx/proteccion-civil-facultadquimica/reglamento-higiene-seguridad-laboratorios-la-facultad-quimica/

2. Calibración del pH-metro a) Debes disponer de dos disoluciones reguladoras, una de pH = 4.0 y otra de pH =

7.0. b) Conecta el electrodo al pH-metro y enjuaga sus terminales con agua destilada.

Presiona el botón “ON/OFF” e introduce el electrodo en la disolución  de pH = 7.0. c) Oprime el botón “CAL”.La pantalla del pH-metro pH-metro comenzará a parpadear. Mantén

una agitación suave y constante en la disolución y espera hasta que la lectura en la pantalla no varíe. (En este paso es muy importante que el pH esté comprendido entre 6.0 y 8.0, ya que de lo contrario no será posible calibrar el aparato.) d) Una vez que el pH permanezca sin cambio, presiona el botón “HOLD” (el pH -metro

ajustará automáticamente la lectura al valor de 7.0). La pantalla dejará de parpadear.

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e) Retira el electrodo y enjuágalo con agua destilada. Sumérgelo ahora en la

disolución amortiguadora de pH = 4.0. Repite los pasos 3 y 4 (en esta ocasión, después de oprimir el botón “CAL”, la lectura de pH debe estar entre 3.0 y 5.0).  5.0).  f) Después de esto, comprueba que el pH de las disoluciones reguladoras

corresponda con su valor nominal. Si no es así, tendrás que realizar de nuevo la calibración.

Recomendaciones Cuando te encuentres efectuando tus determinaciones, por ningún motivo   presiones el botón “CAL”, pues corres el riesgo de descalibrar el equipo. Si esto pasa, apaga y enciende e nciende otra vez el aparato.Es importante también que al realizar una medición tengas cuidado de no   presionar el botón “HOLD”, ya que la última lectura que tomaste permanecerá en la pantalla y se mostrará este mismo resultado para las demás disoluciones. Si te sucede esto, apaga y enciende el aparato.

3.

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Valores de pKa de ácido ácido s  

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