LAB-1 Solubilidad y Cristalización

Laboratorio de Química Inorgánica Nº2 SOLUBILIDAD Y CRISTALIZACIÓN CRISTALIZACIÓN

Nombre: Paredes Llerena, Reyson.

Experimentos Nº 1 y Nº 3  

Separación e identificación de los componentes de la mezcla sólida. Purificación Purificac ión de sustancias químicas por cristalización cristalizac ión fraccionada.

a) Datos a.1) Peso de los componentes de la mezcla sólida   

Dicromato de potasio (K 2Cr 2O7) = 10 g. Cloruro de sodio (NaCl) = 2 g. Óxido de calcio (CaO) = 0,5 g.

a.2) Temperatura para la disolución de la mezcla sólida: 80  – 90 ºC. a.3) Para el experimento Nº 3, la solución de dicromato de potasio a utilizar, es la obtenida del proceso de filtrado en frío. b) Observaciones b.1) La mezcla sólida presentaba un aspecto granular, con tonalidades rojas y blancas. b.2) Al verter la mezcla sólida en el agua contenida en el vaso de precipitado, la solución formada va tomando una tonalidad rojiza, opaca, con aspecto lechoso. b.3) Al agitar la solución en frío, se observa que la mezcla sólida no llega a disolverse, y así mismo, la formación de dos fases (sólida y líquida). b.4) Al calentar y agitar la solución, se observa que la fase sólida se va disolviendo y va adoptando un color anaranjado más intenso y más claro que en la solución en frío. b.5) Al filtrar la solución caliente, se puede apreciar la presencia de cristales de óxido de calcio remanentes en el papel de filtro. b.7) Se procedió a calentar las paredes del embudo con la finalidad de no provocar la recristalización del dicromato de potasio (K 2Cr 2O7), en el papel de filtro.

b.8) La solución filtrada y depositada en el vaso de precipitado, presenta algunos cristales, estos serán filtrados posteriormente. b.9) Al enfriar la solución caliente y filtrada, en la fuente de hielo, se pudo observar la formación de cristales con una coloración anaranjada intensa. b.10) Se disolvió el dicromato de potasio (K 2Cr 2O7) recuperado, para eliminar las impurezas que puedan estar presentes en la solución. b.11) Se realizaron sólo dos procesos de cristalización fraccionada, ya que en la última operación, la solución se contaminó con el agua de la fuente de hielo, además de que el tiempo de la práctica de laboratorio había concluido. Jorshinio: En realidad sólo hicimos una, pero como ya sabes, ésta se contaminó en la fuente de hielo. b.12) Los cristales de dicromato de potasio (K 2Cr 2O7) recuperados en la operación de cristalización fraccionada, fueron añadidas a las obtenidas en el experimento Nº1. b.13) El total de los cristales de dicromato de potasio (K 2Cr 2O7) obtenidos, fueron calentados en el radiador, con la finalidad de evaporar el agua presente en ellos. c) Reacciones químicas Ion dicromato

c.1)

K2Cr 2O7(S)

H2O(L)

K+2(AC) +

Cr 2O7-2 (AC)

(Se disocia)

Color anaranjado

c.2)

NaCl(S)

c.3)

CaO(S) 

H2O(L) H2O(L)

Na+(AC) +

Cl-(AC) (Se disocia)

Ca(OH)2(AC)  (Reacciona) Hidróxido de calcio

d) Cálculos y resultados La muestra obtenida en este experimento, fueron cristales de dicromato de potasio. Inicialmente la muestra sólida pesaba 12.5 g., del cual 10 g. representaban el contenido de dicromato de potasio en dicha muestra. Luego del proceso de solubilidad y cristalización, el peso de los cristales obtenidos fue de 5.5 g.

El cálculo de la eficiencia para este proceso será:  

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e) Figuras y esquemas experimentales (El lunes te llevo los diagramas) f) Conclusiones f.1) La coloración rojiza y blanca en la muestra sólida, es por la presencia del dicromato de potasio (K2Cr 2O7), del óxido de calcio (CaO), y en menor grado el cloruro de sodio (NaCl), respectivamente. f.2) La formación de dos fases en la solución inicial en frío, indica que dicha solución está saturada. Por este motivo es que se procede a calentar la solución, con la finalidad de incrementar la solubilidad. f.3) Se comprobó que la solubilidad de una sustancia en un medio acuoso, depende tanto de la naturaleza del soluto, del solvente, y de la temperatura. Así también en otros casos se puede demostrar que es dependiente de la presión. f.4) Se determinó que el coloruro de sodio (NaCl), es muy soluble en el agua, ya que su naturaleza es polar. El dicromato de potasio (K 2Cr 2O7) presentó menor grado de solubilidad a comparación del cloruro de sodio. El óxido de calcio resultó poco soluble en el agua, además de que pudo haber generado la formación de hidróxido de sodio (Ca(OH) 2) en la solución.     

f.5) El proceso de cristalización fraccionada es repetitivo, con la finalidad de obtener una muestra lo más pura posible, eliminando impurezas remanentes en cada operación. f.6) La evaporación del agua remanente en los cristales de dicromato de potasio (K 2Cr 2O7) en el radiador, realizó con finalidad de obtener un cálculo más exacto posible sobre la eficiencia del experimento realizado en la práctica de laboratorio. f.7) Se obtuvo una eficiencia regular (55%) para el proceso, ya que pudo perderse cierta cantidad de la muestra sólida durante la operación, así como posiblemente cierta contaminación de forma involuntaria.

Experimento Nº2: Muestra: NaHCO3 1. Propiedades organolépticas: Estado de agregación: sólido.  Apariencia: Polvo granular, blanco cristalino. Sabor: Ligeramente alcalino. Olor: Inodoro. 2. Solubilidad: Soluble en agua. 3. Basicidad y acidez: Básico PH = 9. 4. Punto de fusión: T = 50 ºC (323,15 ºK) 5. Estabilidad térmica: Descomposición térmica a partir de los 65º C. 6. Estabilidad química: 6.1.

En ácidos HCl (6M) Efervescente, con liberación de gas. Reacción: NaHCO3(s) + HCl(ac) → NaCl(ac) + H2O(l) + CO2(g)  

HNO3 (6M) Efervescente, más violeta que en el caso del H 2SO4, con liberación de gas. La solución adopta una ligera tonalidad amarilla. Reacción: NaHCO3(s)  + HNO3(ac) →  NaNO3(ac) + H2O(l) + CO2(g)   

H2SO4 (6M) Efervescente, con liberación de gas. Reacción: NaHCO3(s) + H2SO4(ac) →  NaNO3(ac) + H2O(l) + CO2(g)  

6.2.

En bases NaOH (6M) No hay liberación de gas, poco soluble. La solución adopta una ligera tonalidad amarilla. Reacción: NaHCO3(s)  + NaOH(ac) → Na2CO3(ac) + H2O(l)   

NH4OH (6M) Efervescente, más violeta que en el caso del H 2SO4, con liberación de gas. La solución adopta una ligera tonalidad amarilla. Reacción: NaHCO3(s) + NH4OH(ac) → NH4HCO3(ac) + NaOH(ac)   

Bibliografía Libros: 

Química General Elmo Pajares Briones. Editorial Gra Perú. 2º Edición. Lima, Perú. Año 1997. Págs.: 9-1 al 9-30.

Búsqueda en la Internet:  

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http://www.ecosur.net/Sustancias%20Peligrosas/oxido_de_calcio.html http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/201a 300/ntp_237.pdf  http://www.ecosur.net/Sustancias%20Peligrosas/oxido_de_calcio.html http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/201a 300/ntp_237.pdf  http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/quimica/reacciones/equilibrioquimico2/default.asp http://ssfe.itorizaba.edu.mx/securetec/webext/secure/hoja/PROD%20QUIM%20MTY%20COM PLETO/MSDS%20DICROMATO%20DE%20POTASIO%20PQMTY.pdf