PRACTICA N1 PREPARACION DE SOLUCIONES 1. 2. OBJETIVOS Preparar
soluciones : porcentuales y molares Tomar las precauciones
correspondientes en la preparacin de cada solucin Realizar
diferentes diluciones y clculos de concentracin MARCO
CONCEPTUAL
SOLUCIONES: Mezclas homogneas (una sola fase) con composiciones
variables. Resultan de la mezcla de dos o ms sustancias puras
diferentes cuya unin no produce una reaccin qumica sino solamente
un cambio fsico. Una sustancia (soluto) se disuelve en otra
(solvente) formando una sola fase. Los componentes pueden separarse
utilizando procedimientos fsicos. MEZCLAS: Mezclas heterogneas (ms
de una fase). Resultan de la mezcla de dos o ms sustancias puras
diferentes cuya unin no produce una reaccin qumica sino solamente
un cambio fsico. FASE: Porcin de materia con propiedades uniformes.
Porcin de un sistema separado de los otros por lmites fsicos.
SOLUTO: Componente de una solucin que se encuentra en cantidad
menor. Es la fase de menor proporcin. SOLVENTE: Componente de una
solucin que se encuentra en cantidad mayor. Es la fase de mayor
proporcin. SOLUCIN ACUOSA: El solvente es el agua. El soluto puede
ser un slido, un lquido o un gas. TIPOS DE SOLUCIONES: - Gas en
lquido. - Lquido en lquido. - Slido en lquido. - Gas en gas. -
Lquido en gas. - Slido en gas. - Gas en slido. - Lquido en slido. -
Slido en slido. SOLUBILIDAD: Cantidad mxima de soluto que puede ser
disuelta por un determinado solvente. Vara con la presin y con la
temperatura. Es un dato cuantitativo. MISCIBILIDAD: Capacidad de
una sustancia para disolverse en otra. Es un dato cualitativo.
Separa los pares de sustancias en "miscibles" y "no miscibles".
CURVA DE SOLUBILIDAD: Representacin grfica de la solubilidad de un
soluto en determinado solvente (eje y) en funcin de la temperatura
(eje x).
1
SOLUCIN SATURADA: Solucin que contiene la mxima cantidad de
soluto que el solvente puede disolver a esa presin y esa
temperatura. Si se le agrega ms soluto no lo disuelve: si es un
slido en un solvente lquido, el exceso precipita; si es un lquido
en solvente lquido, el exceso queda separado del solvente por
encima o por debajo segn su densidad relativa; si es un gas en un
solvente lquido, el exceso de soluto escapa en forma de burbujas.
En una solucin saturada de un slido en un lquido, el proceso de
disolucin tiene la misma velocidad que el proceso de precipitacin.
SOLUCIN NO SATURADA: Solucin que contiene una cantidad de soluto
menor que la que el solvente puede disolver a esa presin y esa
temperatura. CARACTERSTICA GENERAL DE LA SOLUBILIDAD: Como ya fuera
descubierto hace varios siglos, "lo similar disuelve a lo similar".
Las sustancias inicas son solubles en solventes inicos. Las
sustancias covalentes son solubles en solventes covalentes. CASO
PARTICULAR. SOLUCIONES DE GASES EN LQUIDOS: La solubilidad de un
soluto gaseoso en un solvente lquido depende de cuatro factores: a)
temperatura; b) presin; c) energa; y d) entropa. Se aplica la
llamada "Ley de Henry" que permite conocer la presin parcial del
soluto gaseoso en funcin de su fraccin molar y de una constante que
depende del gas y de su temperatura. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
VELOCIDAD DE DISOLUCIN: a) tamao de las partculas del soluto; b)
naturaleza fsica del soluto; c) naturaleza fsica del solvente; d)
temperatura; y e) grado de agitacin del soluto y del solvente.
MTODOS DE SEPARACIN DE MEZCLAS HOMOGNEAS Y HETEROGNEAS: Existen
numerosos mtodos, la mayora adaptados a casos especiales de solutos
y solventes determinados, bajo condiciones determinadas. Segn el
profesor Carlos Mosquera Surez, de la U. D. Fco. Jos de Caldas
(Colombia), doce son los mtodos generales ms utilizados: -
Disolucin (slido de slido - uno soluble y el otro no). - Maceracin
(slido de slido - trituracin + disolucin). - Extraccin (slido de
slido - en fro con Soxhlet o en caliente por decoccin). -
Lixiviacin (slido de slido - disolucin con arrastre). - Tamizado
(slido de slido - a travs de mallas de alambre de distintos
dimetros). - Destilacin (lquido de lquido - homognea - por
diferencia en el punto de ebullicin entre ambos). - Decantacin
(lquido de lquido - heterognea - por diferencia entre la densidad
de ambos). - Evaporacin (slido de lquido - homognea - se calienta
para evaporar el solvente y queda el soluto). - Cristalizacin
(slido de lquido - homognea - se baja la temperatura para que
cristalice el slido - luego se filtra o decanta). - Filtracin
(slido de lquido - heterognea - se hace pasar a travs de un filtro
que retenga el slido pero no el lquido). - Centrifugacin (slido de
lquido - homognea - se aumenta la aceleracin de la gravedad por
aumentar la fuerza centrfuga, facilitando la precipitacin del
slido). - Cromatografa (todos los casos - homognea - se usa una
fase mvil y una fija, la mvil viaja sobre la fija y sus componentes
se van separando segn su facilidad de migracin, la que depende de
diversos factores, por ejemplo su peso molecular).
2
CONCEPTO:
Una solucin es una mezcla homognea de dos o ms sustancias. La
sustancia disuelta es denominada soluto y esta presente
generalmente en pequea cantidad en comparacin con la sustancia
donde se disuelve denominada solvente, en cualquier discusin de
soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus
composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos
componentes La concentracin de una solucin expresa la relacin de la
cantidad de soluto a la cantidad de solvente. PRINCIPALES CLASES DE
SOLUCIONES EJEMPLOS Aire Alcohol en agua O2 en H2O NaCl en H2O
SOLUCION DISOLVENTE SOLUTO Gaseosa Gas Gas Liquida Liquido
Liquido Liquida Liquido Gas Liquida Liquido Solido MODO DE EXPRESAR
LAS CONCENTRACIONES:
La concentracin de las soluciones es la cantidad de soluto
contenido en una cantidad determinada de solvente. a) Porcentaje
peso a peso (%P/P):indica el peso por cada 100 unidades de peso de
la solucin.
%P/P =
b) Porcentaje volumen a volumen (%V/V): se refiere al volumen de
soluto por cada 100 unidades de volumen de la solucin.
%V/V =
c) Porcentaje peso a volumen(%P/V): indica el numero de gramos
de soluto que hay en cada 100ml de solucin.
%P/V =
3
d) Molaridad(M): es el numero de moles de soluto contenido en un
litro de solucin.
M=
e) Molalidad(m): es el numero de moles de soluto contenidos en
un kilogramo de solvente. Una solucin formada por 36.5 g de acido
clorhdrico, HCL, y 1000g de agua es una solucin 1 molal(1m)
m=
f) Normalidad(N): es el numero de quivalentes gramo de soluto
contenidos e un litro de solucin.
N=
g) Formalidad(F):es el cociente entre el numero de pesos formula
gramo(pfg) de soluto que hay por cada litro de solucin. peso
formula gramos es sinnimo de peso molecular, la molaridad (M) y la
formalidad (F) de una solucin son numricamente iguales, pero la
unidad formalidad suele preferirse cuando el soluto no tiene un
peso molecular definido, ejemplo: en los slidos inicos. 3. 3.1.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Equipo y materiales Fiolas de 100ml
Pipetas de 2.5ml Vaso de precipitados Probeta de 5.a0 y 30 ml
Pizeta Balanza
4
3.2.
Reactivos Hidrxido de sodio Acido sulfrico condentrado Agua
destilada
3.3. a)
tcnicas experimentales preparar 100 g de solucin hidrxido de
sodio al 5%(P/P).
5g NaOH------- ---------100g solucin X=5g Lo que nos indica que
hay que disolver 5g de NAOH en 100g de solucin para obtener la
concentracin al 5% P/P. b) preparar 100 ml de solucin de H2SO4 al
3%.
3g H2SO4 ----------------100 ml solucin X=3g H2SO4 Es decir se
necesita disolver 3g de H2SO4 en 100 ml de solucin y obtener la
misma concentracin al 3% P/V. Tratndose de un liquido es mas
conveniente medir su volumen para lo ual es necesario tener en
cuenta su concentracin y densidad: Concentracin : 95% Densidad :
1.84 g/ml Por regla de tres: 95g de H2SO4 contenidos en 100 g de
solucin 3g de H2SO4 ----------------x X=3.16 1.84--------------1 ml
3.16--------------x X= 1.71 ml Se debe medir 1.71 ml de acido
concentrado y diluirlo con agua destilada hasta 100 ml c) preparar
100 ml de solucin de 1M de hidrxido de sodio
el peso formula del hidrxido de sodio es 40 gr.
5
Para preparar una solucin 1M se calcula: 1 M --------- 40g
--------- 1000ml 1 M --------- 40g --------- 100ml X= 4g de NaOH
Pesar 4g de NaOH y diluir con agua destilada hasta 100ml d)
preparar 100 ml de una solucin 0.1 N de H2SO4
El acido sulfrico tiene peso formula 98.08 g , contiene no menos
de 95%, ni mas de 98% de H2SO4 , su densidad es de 1.84 g/ml. Peso
equivalente = 98.08/2 = 49.04 g 1 N ----------- 49 g de H2SO4 para
1000 ml 0.1 N -------- 4.904 g de H2SO4 para 1000 ml Para preparar
100 ml se deber pesar 0.4904 g de H2SO4 Tratandose de un liquido es
mas conveniente medir su volumen para lo cual es necesario tener en
cuenta su concentraciony densidad: Concentracin: 95 % Densidad:
1.84 g/ml Por regla de tres: 95g de H2SO4 contenidos en 100 g de
solucin 0.4904 g de H2SO4 ------------x X = 0.51621
1.84------------- 1 ml 0.51621-------- x X = 0.28ml Se debe medir
0.28 ml de acido concentrado y diluirlo con agua destilada hasta
100 ml . Nota: desoues de preparar las soluciones guardarlas en
envases rotulados. 4. OBSERVACIONES:
Hay reactivos, como el cido sulfrico, el clorhdrico y el ntrico,
que no se obtienen con una pureza del 100%, sino con purezas
inferiores. En realidad, se trata de disoluciones acuosas muy
concentradas.
6
Tambin podemos querer preparar una disolucin pero partiendo no
del reactivo comercial, sino de otra disolucin ms concentrada que
tengamos en el laboratorio
5.
CONCLUSIONES: Apredimos el manejo de cierto material volumtrico
bsico como balones, pipetas, probetas, etc. Concluimos que existen
diversas tcnicas para la preparacin de soluciones Identificamos las
principales formas de expresar la concentracin de las
soluciones.
6.
ACTIVIDADES:
6.1. Investigue Qu normas de seguridad se debe mantener en el
laboratorio de qumica inorgnica? NORMAS DE SEGURIDAD EN EL
LABORATORIO Normas generales No fumes, comas o bebas en el
laboratorio.
Utiliza una bata y tenla siempre bien abrochada, as protegers tu
ropa. Guarda tus prendas de abrigo y los objetos personales en un
armario o taquilla y no los dejes nunca sobre la mesa de trabajo.
No lleves bufandas, pauelos largos ni prendas u objetos que
dificulten tu movilidad. Procura no andar de un lado para otro sin
motivo y, sobre todo, no corras dentro del laboratorio. Si tienes
el cabello largo, recgetelo. Dispn sobre la mesa slo los libros y
cuadernos que sean necesarios. Ten siempre tus manos limpias y
secas. Si tienes alguna herida, tpala. No pruebes ni ingieras los
productos. En caso de producirse un accidente, quemadura o lesin,
comuncalo inmediatamente al profesor. Recuerda dnde est situado el
botiqun. Mantn el rea de trabajo limpia y ordenada.
Normas para manipular instrumentos y productos
7
Antes de manipular un aparato o montaje elctrico, desconctalo de
la red elctrica. No pongas en funcionamiento un circuito elctrico
sin que el profesor haya revisado la instalacin. No utilices
ninguna herramienta o mquina sin conocer su uso, funcionamiento y
normas de seguridad especficas. Maneja con especial cuidado el
material frgil, por ejemplo, el vidrio. Informa al profesor del
material roto o averiado. Fjate en los signos de peligrosidad que
aparecen en los frascos de los productos qumicos. Lvate las manos
con jabn despus de tocar cualquier producto qumico. Al acabar la
prctica, limpia y ordena el material utilizado. Si te salpicas
accidentalmente, lava la zona afectada con agua abundante. Si
salpicas la mesa, lmpiala con agua y scala despus con un pao. Evita
el contacto con fuentes de calor. No manipules cerca de ellas
sustancias inflamables. Para sujetar el instrumental de vidrio y
retirarlo del fuego, utiliza pinzas de madera. Cuando calientes los
tubos de ensayo con la ayuda de dichas pinzas, procura darles
cierta inclinacin. Nunca mires directamente al interior del tubo
por su abertura ni dirijas esta hacia algn compaero.
Todos los productos inflamables deben almacenarse en un lugar
adecuado y separados de los cidos, las bases y los reactivos
oxidantes. Los cidos y las bases fuertes han de manejarse con mucha
precaucin, ya que la mayora son corrosivos y, si caen sobre la piel
o la ropa, pueden producir heridas y quemaduras importantes.
Si tienes que mezclar algn cido (por ejemplo, cido sulfrico) con
agua, aade el cido sobre el agua, nunca al contrario, pues el cido
saltara y podra provocarte quemaduras en la cara y los ojos.
No dejes destapados los frascos ni aspires su contenido. Muchas
sustancias lquidas (alcohol, ter, cloroformo, amonaco...) emiten
vapores txicos.
6.2. Investigue Cmo se deben manejar los residuos liquidos y
solidos producidos en las practicas?
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RESIDUO
TIPO DE RECIPIENTE EN EL QUE SE DISPOSICIN DEBE DISPONER
DESACTIVACIN
Y/O
Y ETIQUETA DE IDENTIFICACIN Ordinarios o comunes Bolsa Negra
oSon recolectados por la comn dependencia correspondiente en el
ramo de recoleccin de Residuos slidos de oficinas, basura.
pasillos, reas comunes, cafeteras y dems reas de uso general.
Residuos de riesgo biolgico Bolsa Roja infecciosos Residuos que
contienen microorganismos tales como bacterias, parsitos, virus,
hongos, virus oncognicos y recombinantes como sus toxinas, con el
suficiente grado de virulencia y concentracin que pueden producir
una enfermedad infecciosa en huspedes susceptibles; que no pueden
ser sometidos a una desactivacin de alta eficiencia. Desactivacin
previa en una autoclave. Se envan luego a incineracin.
Residuos de animales Animales de experimentacin, inoculados con
microorganismos patgenos y/o provenientes de animales portadores de
animales infectocontagiosos.
Bolsa Negra
Se mantienen congelados hasta que se envan luego a incineracin.
Indicacin: es importante no mezclar otros desechos que no sean de
residuos animales, tales como material de laboratorio, agujas,
etc.
Punzo Cortantes Agujas, cuchillas, resto de ampolletas, pipetas,
lminas de bistur o vidrio y cualquier otro elemento que por sus
caractersticas punzo cortantes pueda lesionar y ocasionar un riesgo
infeccioso.
Recipiente paraSe almacenan en los recipientes punzo cortantes
para punzo cortantes, despus son recolectados por el personal
autorizado y como disposicin final, estos residuos son
incinerados.
9
Residuos cidos o bsicos
Almacenar enEstos residuos se deben recipientes plsticos.
neutralizar con una base o cido dbil segn sea el caso, hasta
Residuos lquidos provenientes obtener un pH cercano a la de
sustancias con carcter neutralidad y verter al cido o alcalino.
alcantarillado si no contiene una sustancia txica. Vase tambin
procedimientos 5.3.1 y 5.3.2
Solventes
Almacenar enSi es posible se puede destilar y recipientes de
vidrio,reutilizar en el laboratorio; si no Residuos de solventes
como metlicos o de unes posible se debe entregar a hidrocarburos,
alcoholes, material apropiadouna empresa especializada para lasque
los recupere o lo incinere. steres, cetonas, segn caractersticas de
laVase tambin, procedimiento organoclorados, entre otros.
sustancia. 5.3.3
Residuos de inorgnicos.
compuestos Almacenar enSi no es posible hacer un garrafas
plsticas. tratamiento o desactivacin de estos residuos, se deben
entregar a una compaa para Corresponde a residuos de que los
disponga. No se deben sustancias que contengan diluir estos
residuos con el fin de concentraciones de aniones cumplir la norma.
como nitritos, nitratos, amonio, sulfatos, cloruros, entre otras,
con concentraciones elevadas o que superen los parmetros
establecidos por la norma oficial mexicana NOM-052ECOL-1993.
10
Metales pesados
Se deben disponerSegn la naturaleza de cada uno en envasesde
estos elementos se puede plsticos. hacer un tratamiento por Se hace
referencia a cualquier precipitacin o floculacin de los residuo
lquidos que contenga metales. Si no se hace un metales como
mercurio, plomo, tratamiento previo, se deben cadmio, nquel,
cobalto, estao, entregar a una empresa bario, cromo, antimonio,
especializada para que los vanadio, zinc, plata, selenio, disponga.
Los lodos resultantes arsnico, entre otros. de la precipitacin se
deben desactivar mediante encapsulamiento con cal u otro
tratamiento adecuado y enviarlos a confinamiento.
Buenas prcticas en el manejo de residuos: - Utilizar elementos
que contengan materiales reciclados como plsticos y papel reciclado
- Utilizar productos cuyos envases posean una elevada aptitud para
ser reciclados. - Separar correctamente los residuos. - Seguir las
pautas establecidas en el caso de residuos objeto de servicios de
recogida especial. - Siempre que sea posible reutilizar los envases
de los productos para envasar los correspondientes residuos
peligrosos. VERTIDOS: - Est prohibido verter a la red de colectores
pblicos: materias que impidan el correcto funcionamiento o el
mantenimiento de los colectores. Slidos, lquidos o gases
combustibles, inflamables o explosivos y tampoco irritantes,
corrosivos o txicos. Microorganismos nocivos o residuos reactivos
de forma que se infrinjan las reglamentaciones establecidas al
respecto. - Reducir los vertidos: Realizando los procesos
cuidadosamente para evitar errores y repeticiones Gua de seguridad
y buenas prcticas en el laboratorio Estableciendo medidas para
corregir situaciones de derrame Evitar la necesidad de limpieza
Eligiendo los agentes de limpieza que permitan reducir la
contaminacin por vertidos tanto en volumen como en peligrosidad.
Recogiendo los vertidos, segregndolos en origen, realizando
pretratamientos antes de verterlos o entregndolos a gestores
autorizados. - Reducir, en lo posible las emisiones de:
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COV: reducir las emisiones manteniendo cerrados los recipientes
de los disolventes y usando las campanas extractoras adecuadamente.
CFC: Reduciendo el uso del aire acondicionado, manteniendo
adecuadamente los equipos de refrigeracin que los contengan y
evitando el uso de aerosoles Ruido: Empleando equipos y utensilios
menos ruidosos y mantenindolos desconectados cuando no se estn
utilizando 6.3. Investigue Cmo se obtiene industrialmente el
hidrxido de sodio y el acido sulfrico?
obtencion del hidrxido de sodio-.
De forma general, el hidrxido de sodio se produce por
electrlisis de soluciones acuosas de cloruro de sodio o por la
reaccin de carbonato de sodio con hidrxido de calcio (3). La forma
ms comn de produccin de hidrxido de sodio es como solucin al 50%
por electrlisis de cloruro de sodio. En esta reaccin se genera
hidrxido de sodio, cloro e hidrgeno de acuerdo con la siguiente
ecuacin: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 Por lo comn ingresa al
proceso una solucin de cloruro de sodio del 27%, esta sufre el
proceso de electrlisis; la solucin resultante se hace pasar por
celdas de diafragma, de membrana o de mercurio, segn la tecnologa
instalada. En la celda de diafragma resulta una solucin de entre 9%
y 12% de NaOH y 18% de NaCl; la solucin pasa a concentracin por
evaporacin, donde tambin se purifica por procedimientos de
cristalizacin fraccionada. La celda de mercurio genera directamente
la solucin de 50% de concentracin; el mercurio se retira por
centrifugacin y posterior cristalizacin o por paso a travs de un
sistema de filtracin (cartuchos o platos). Finalmente en la celda
de membrana, en la que se evita la mezcla de electrolitos por la
presencia de la membrana, se obtiene una solucin de 28% a 35% de
NaOH que se concentra luego hasta 50% por accin de evaporadores de
pelcula descendente. La solucin final que se genera por este
procedimiento es muy pura (1). En el proceso de caustizacin del
carbonato de sodio, se mezcla una solucin caliente de carbonato de
sodio al 12% con una solucin de xido de calcio. En este proceso
precipita carbonato de calcio quedando en solucin el hidrxido de
sodio de acuerdo a la reaccin siguiente: NaCO3+ CaO + H2O =>
2NaOH + CaCO3 El carbonato de sodio se retira y la solucin de
hidrxido de sodio al 12% remanente se introduce en una serie de
operaciones de evaporacin y concentracin (1). Otro tipo de proceso
de produccin de hidrxido de sodio consiste en la combinacin del
proceso de electrlisis con celdas de dilisis. Se usa en el
tratamiento de aguas residuales que contienen sales de sodio para
minimizar las concentraciones de estas sustancias en los
vertimientos. La materia prima consiste en sales inorgnicas de
sodio que por accin del conjunto de operaciones se transforman en
hidrxido de sodio y en el cido correspondiente al anin de la sal
sdica como se muestra en la reaccin del siguiente ejemplo: NaSO4+
2H2O => 2NaOH + H2SO4
12
El equipo de operacin en este procedimiento consiste de series
de celdas electrolticas separadas entre s por membranas de
intercambio inico catinicas, aninicas y bipolares. Se obtiene una
solucin de entre 15% y 30% que contiene an restos de las sales
iniciales (1). Para producir hidrxido de sodio slido se parte de la
solucin de la misma concentracin comercial (50%) realizando
inicialmente una evaporacin al vaco para preconcentrar la solucin
hasta un 60%. La solucin anterior se concentra hasta alrededor de
un 99% usando un evaporador de pelcula descendente y como medio
calefactor una sal fundida de NaNO2 - NaNO3 - KNO3 que maneja
temperaturas mayores de 400 C . en seguida el producto se introduce
en un evaporador flash con ayuda de una tubera con calefaccin. El
NaOH fundido se enfra y se pasa a formado luego de su solidificacin
y de otros pasos preventivos (1). Formacin del cido: El cido
sulfrico se encuentra disponible comercialmente en un gran nmero de
concentraciones y grados de pureza. Existen dos procesos
principales para la produccin de cido sulfrico, el mtodo de cmaras
de plomo y el proceso de contacto. El proceso de cmaras de plomo es
el ms antiguo de los dos procesos y es utilizado actualmente para
producir gran parte del cido consumido en la fabricacin de
fertilizantes. Este mtodo produce un cido relativamente diluido
(62%-78% H2SO4). El proceso de contacto produce un cido ms puro y
concentrado, pero requiere de materias primas ms puras y el uso de
catalizadores costosos. En ambos procesos el xido de azufre (IV)
(SO2) es oxidado y disuelto en agua. El xido de azufre (IV) es
obtenido mediante la incineracin de azufre, tostando piritas
(Disulfuro de hierro), tostando otros sulfuros no ferrosos, o
mediante la combustin de sulfuro de hidrgeno (H2S) gaseoso. Proceso
de cmaras de plomo En el proceso de cmaras de plomo xido de azufre
(IV) (SO2) gaseoso caliente entra por la parte inferior de un
reactor llamado torre de Glover donde es lavado con vitriolo
nitroso (cido sulfrico con xido ntrico (NO) y xido de nitrgeno (IV)
(NO2) disueltos en l), y mezclado con xido de nitrgeno (NO) y xido
de nitrgeno (IV) (NO2) gaseosos. Parte de xido de azufre (IV) es
oxidado a xido de azufre (VI) (SO3) y disuelto en el bao cido para
formar el cido de torre o cido de Glover (aproximadamente 78% de
H2SO4).
De la torre de Glover una mezcla de gases (que incluye xido de
azufre (IV) y (VI), xidos de nitrgeno, nitrgeno, oxigeno y vapor)
es transferida a una cmara recubierta de plomo donde es tratado con
ms agua. La cmara puede ser un gran espacio en forma de caja o un
recinto con forma de cono truncado. El cido sulfrico es formado por
una serie compleja de reacciones; condensa en las paredes y es
acumulado en el piso del la cmara. Pueden existir de tres a seis
cmaras en serie, donde los gases pasan por cada una de las cmaras
en sucesin. El cido producido en las cmaras, generalmente llamado
cido de cmara o cido de fertilizante, contiene de 62% a 68% de
H2SO4.
13
Luego de que los gases pasaron por las cmaras se los hace pasar
a un reactor llamado torre de Gay-Lussac donde son lavados con cido
concentrado enfriado (proveniente de la torre de Glover). Los xidos
de nitrgeno y el xido de azufre (IV) que no haya reaccionado se
disuelven en el cido formando el vitriolo nitroso utilizado en la
torre de Glover. Los gases remanentes son usualmente liberados en
la atmsfera. Proceso de contacto El proceso se basa en el empleo de
un catalizador para convertir el SO 2 en SO3, del que se obtiene
cido sulfrico por hidratacin.
En este proceso, una mezcla de gases secos que contiene del 7 al
10% de SO2, segn la fuente de produccin de SO2 (el valor inferior
corresponde a plantas que tuestan piritas y el superior a las que
queman azufre), y de un 11 a 14% de O2, se precalienta y una vez
depurada al mximo, pasa a un convertidor de uno o ms lechos
catalticos, por regla general de platino u xido de vanadio (V),
donde se forma el SO3. Se suelen emplear dos o ms convertidores.
Los rendimientos de conversin del SO_2 a SO_3 en una planta en
funcionamiento normal oscilan entre el 96 y 97%, pues la eficacia
inicial del 98% 1 se reduce con el paso del tiempo. Este efecto de
reducciones se ve ms acusado en las plantas donde se utilizan
piritas de partida con un alto contenido de arsnico, que no se
elimina totalmente y acompaa a los gases que se someten a catlisis,
provocando el envenenamiento del catalizador. Por consiguiente, en
ocasiones, el rendimiento puede descender hasta alcanzar valores
prximos al 95%. En el segundo convertidor, la temperatura vara
entre 500 y 600 C. Esta se selecciona para obtener una constante
ptima de equilibrio con una conversin mxima a un coste mnimo. El
tiempo de residencia de los gases en el convertidor es
aproximadamente de 2-4 segundos. Los gases procedentes de la
catlisis se enfran a unos atraviesan una torre de leum, para lograr
la absorcin residuales atraviesan una segunda torre, donde el SO3
sulfrico de 98%. Por ltimo, los gases no absorbidos se travs de una
chimenea. 100 C aproximadamente y parcial de SO 3. Los gases
restante se lava con cido descargan a la atmsfera a
Existe una marcada diferencia entre la fabricacin del SO2 por
combustin del azufre y por tostacin de piritas, sobre todo si son
arsenicales. El polvo producido en el proceso de tostacin nunca
puede eliminarse en su totalidad y, junto con las impurezas,
principalmente arsnico y antimonio, influyen sensiblemente sobre el
rendimiento general de la planta. La produccin de cido sulfrico por
combustin de azufre elemental presenta un mejor balance energtico
pues no tiene que ajustarse a los sistemas de depuracin tan rgidos
forzosamente necesarios en las plantas de tostacin de piritas.
14
6.4.
Qu usos industriales tiene el hidrxido de sodio y el acido
sulfrico?
Usos del acido sulfrico: La industria que ms utiliza el cido
sulfrico es la de los fertilizantes. Otras aplicaciones importantes
se encuentran en la refinacin del petrleo, produccin de pigmentos,
tratamiento del acero, extraccin de metales no ferrosos,
manufactura de explosivos, detergentes, plsticos y fibras. En
muchos casos el cido sulfrico funge como una materia prima
indirecta y pocas veces aparece en el producto final. En el caso de
la industria de los fertilizantes, la mayor parte del cido sulfrico
se utiliza en la produccin del cido fosfrico, que a su vez se
utiliza para fabricar materiales fertilizantes como el superfosfato
triple y los fosfatos de mono y diamonio. Cantidades ms pequeas se
utilizan para producir superfosfatos y sulfato de amonio. Alrededor
del 60% de la produccin total de cido sulfrico se utiliza en la
manufactura de fertilizantes. Cantidades substanciales de cido
sulfrico tambin se utilizan como medio de reaccin en procesos
qumicos orgnicos y petroqumicos involucrando reacciones como
nitraciones, condensaciones y deshidrataciones. En la industria
petroqumica se utiliza para la refinacin, alquilacin y purificacin
de destilados de crudo. En la industria qumica inorgnica, el cido
sulfrico se utiliza en la produccin de pigmentos de xido de titanio
(IV), cido clorhdrico y cido fluorhdrico. En el procesado de
metales el cido sulfrico se utiliza para el tratamiento del acero,
cobre, uranio y vanadio y en la preparacin de baos electrolticos
para la purificacin y plateado de metales no ferrosos. Algunos
procesos en la industria de la Madera y el papel requieren cido
sulfrico, as como algunos procesos textiles, fibras qumicas y
tratamiento de pieles y cuero. En cuanto a los usos directos,
probablemente el uso ms importante es el sulfuro que se incorpora a
travs de la sulfonacin orgnica, particularmente en la produccin de
detergentes. Un producto comn que contiene cido sulfrico son las
bateras, aunque la cantidad que contienen es muy pequea. Usos del
hidrxido de sodio: Normalmente las aplicaciones del hidrxido de
sodio requieren de soluciones diluidas. Se usa en la manufactura de
jabones y detergentes, papel, explosivos pigmentos y productos del
petrleo y en la industria qumica en general. Se usa tambin en el
procesamiento de fibras de algodn, en electroplateado, en limpieza
de metales, recubrimientos xidos, extraccin electroltica y como
agente de ajuste de pH. Se presenta tambin en forma comercial en
limpiadores para estufas y drenajes. En la industria de alimentos
tiene importancia en los procesos de pelado qumico (2,3,7). Todo el
hidrxido de sodio consumido puede clasificarse en las siguientes
aplicaciones
15
(1): En la industria qumica inorgnica se usa en la manufactura
de sales de sodio, para la digestin alcalina de minerales metlicos
y en la regulacin de pH. En aplicaciones industriales de qumica
orgnica se emplea en reacciones de saponificacin, produccin de
intermediarios nucleoflicos aninicos, en reacciones de
esterificacin y eterificacin en la catlisis bsica. En la industria
de papel se usa para el cocido de la madera en la operacin de
eliminacin de lignina. En la industria textil se usa en la
produccin de fibras de viscosa. Adems se usa en el tratamiento de
fibras de algodn para mejorar sus propiedades. La industria de los
detergentes lo usa para la produccin de fosfato de sodio y para
procesos de sulfonacin en medio bsico. En la jabonera se usa para
la saponificacin de grasas y sebos. En la produccin de aluminio se
usa para el tratamiento de la bauxita. En tratamiento de aguas
residuales y purificacin de agua de proceso se emplea para
regenerar resinas de intercambio inico. Adems de las industrias
anteriores, el hidrxido de sodio tiene aplicaciones en el
electroplateado, en la industria del petrleo y del gas natural, en
la manufactura de vidrio, en la industria de los alimentos, la
limpieza y otros. 7. BIBLIOGRAFIA: www.wikilearnig.com buscador
google Raymond chang 6 ta edicion
16
PRACTICA N 3 FORMACION DE ACIDOS Y BASES I. OBJETIVO: Obtener en
el laboratorio algunas bases y acidos de fcil preparacion , su
reconocimiento mediante el uso de indicadores y comprobacin de sus
propiedades ten9iendo en cuenta la funcin a la que pertenecen. II.
MARCO CONCEPTUAL:
Definiciones de acidos y bases:
desde el punto de vista del anlisis qumico, la definicin de
acidos y bases es como sigue: Un acido se define como una especie
qumica que tiene tendencia a perder o donar un proton . Una base es
una sustancia que tiene tendencia a aceptar o recibir un proton.
Desde hace miles de aos se sabe que el vinagre, el jugo de limn y
muchos otros alimentos tienen un sabor cido. Sin embargo, no fue
hasta hace unos cuantos cientos de aos que se descubri por qu estas
cosas tenan un sabor cido. El trmino cido, en realidad, proviene
del trmino Latino acere, que quiere decir cido. Anque hay muchas
diferentes definiciones de los cidos y las bases, en esta leccin
introduciremmos los fundamentos de la qumica de los cidos y las
bases. En el siglo XVII, el escritor irlands y qumico amateur
Robert Boyle primero denomin las substancias como cidos o bases
(llam a las bases alcalis) de acuerdo a las siguientes
caractersticas: Los cidos tienen un sabor cido,corroen el metal,
cambian el litmus tornasol (una tinta extrada de los lquenes) a
rojo, y se vuelven menos cidos cuando se mezclan con las bases. Las
Bases son resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven
menos bsicas cuando se mezclan con cidos. Aunque Boyle y otros
trataron de explicar por qu los cidos y las bases se comportan de
tal manera, la primera definicin razonable de los cidos y las bases
no sera propuesta hasta 200 aos despus.
17
Afinales de 1800, el cientfico sueco Svante Arrhenius propuso
que el agua puede disolver muchos compuestos separndolos en sus
iones individuales. Arrhenius sugiri que los cidos son compuestos
que contienen hidrgeno y pueden disolverse en el agua para soltar
iones de hidrgeno a la solucin. Por ejemplo, el cido clordrico
(HCl) se disuelve en el agua de la siguiente manera: H2O HCl H+(aq)
+ Cl-(aq)
Arrhenius defini las bases como substancias que se disuelven en
el agua para soltar iones de hidrxido (OH-) a la solucin. Por
ejemplo, una base tpica de acuerdo a la definicin de Arrhenius es
el hidrxido de sodio (NaOH): H2O NaOH Na+(aq) + OH-(aq)
La definicin de los cidos y las bases de Arrhenius explica un
sinnmero de cosas. La teora de Arrhenius explica el por qu todos
los cidos tienen propiedades similares (y de la misma manera por qu
todas las bases son similares). Por que todos los cidos sueltan H+
ia la solucin (y todas las bases sueltan OH-). La definicin de
Arrhenius tambin explica la observacin de Boyle que los cidos y las
bases se neutralizan entre ellos. Esta idea, que una base puede
debilitar un cido, y vice versa, es llamada neutralizacin. La
Neutralizacin Tal como puede ver arriba, los cidos sueltan H+ en la
solucin y las bases sueltan OH-. Si fusemos a mezclar un cido y una
base, el in H+ se combinara con el in OH- ion para crear la molcula
H2O, o simplemente agua: H+(aq) + OH-(aq) H2O
La reaccin neutralizante de un cido con una base siempre
producir agua y sal, tal como se muestra abajo: cido HCl HBr + +
Base NaOH KOH Agua H2O H2O + + Sal NaCl KBr
Aunque Arrhenius ayud a explicar los fundamentos de la qumica
sobre cidos y bases, lastimosamente sus teoras tenan lmites. Por
ejemplo, la definicin de Arrhenius no explica por qu algunas
substancias como la levadura comn
18
(NaHCO3) puede actuar como una base, a pesar de que no contenga
iones de hidrgeno. En 1923, el cientfico dans Johannes Brnsted y el
ingls Thomas Lowry publicaron diferentes aunque similares trabajos
que redefinieron la teora de Arrhenius. En las palabras de
Brnsted's words, "... los cidos y las bases son substancias que
tiene la capacidad de dividirse o tomar iones de hidrgeno
respectivamente." La definicin de Brnsted-Lowry ampliar el concepto
de Arrhenius sobre los cidos y las bases. La definicin de
Brnsted-Lowry sobre los cidos es muy similar a la de Arrhenius,
cualquier substancia que pueda donar un in de hidrgeno, es un cido
(en la definicin de Brnsted, los cidos son comnmente referidos como
donantes de protones porque un in- hidrgeno H+ menos su electrn -
es simplemente un protn). Sin embargo, la definicin de Brnsted de
las bases es bastante diferente de la definicin de Arrhenius. La
base de Brnsted es definida como cualquier substancia que puede
aceptar un in de hidrgeno. Esencialmente, la base es el opuesto de
un cido. El NaOH y el KOH, tal como vimos arriba, segruiran siendo
consideradas bases porque pueden aceptar un H+ de un cido para
formar agua. Sin embargo, la definicin de Brnsted-Lowry tambin
explica por que las substancias que no contienen OH- pueden actuar
como bases. La levadura (NaHCO3), por ejemplo, actua como una base
al aceptar un in de hidrgeno de un cido tal como se ilustra
siguientemente: Acid HCl + Base NaHCO3 H2CO3 + Salt NaCl
En este ejemplo, el acido carbnico formado (H2CO3) pasa por
descomposicin rpida a agua y dixido de carbono gaseoso, y tambin
las burbujas de solucin como el gas CO2 se liberan. pH En la
definicin de Brnsted-Lowry, ambos los cidos y las bases estn
relacionados con la concentracin del in de hidrgeno presente. Los
cidos aumentan la concentracin de iones de hidrgeno, mientras que
las bases disminuyen en la concentracin de iones de hidrgeno (al
aceptarlos). Por consiguiente, la acidez o la alcalinidad de algo
puede ser medida por su concentracin de iones de hidrgeno. En 1909,
el bioqumico dans Sren Srensen invent la escala pH para medir la
acidez. La escala pH est descrita en la frmula: pH = -log [H+]
Nota: la concentracin es commente abreviada usando
19
logaritmo, por consiguiente H+] = concentracin de in de
hidrgeno. Cuando se mide el pH, [H+] es una unidad de moles H+ por
litro de solucin Por ejemplo, una solucin con [H+] = 1 x 10-7
moles/litro tiene un pH = 7 (una manera ms simple de pensar en el
pH es que es igual al exponente del H+ de la concentracin,
ignorando el signo de menos). La escala pH va de 0 a 14. Las
substancias con un pH entre S 0 o menos de 7 son cidos (pH y [H+]
estn inversamente relacionados, menor pH significa mayor [H+]). Las
substancias con un pH mayor a 7 y hasta 14 son bases (mayor pH
significa menor [H+]). Exactamente en el medio, en pH = 7, estn las
substancias neutra s, por ejemplo, el agua pura. La relacin entre
[H+] y pH est mostrada en la tabla de abajo, junto algunos comunes
ejemplos de cidos y base de la vida cotidiana.
III.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. MATERIAL Y REACTIVOS: Capsula de porcelana Embudo de vidrio
Esptula Luna de vidrio Mechero con tubos de Pipetas Pinzas ensayo
Probeta Varilla de vidrio Vaso de precipitacin Phmetro Sodio
metalico para tubo de Cinta de magnesio Axufre en polvo Acido
clorhdrico diluido Acido ntrico diluido Acido sulfrico diluido
Carbonato de sodio Acido actico Solucin de NaOH Solucin de Sr(OH)2
Solucin de NH4OH Solucin de cloruro ferrico
Indicadores:fenolftalena
Gradilla ensayo
Anaranjado de metilo,papel fddhindicador universal.
20
G
2. TECNICAS EXPERIMENTALES:
2.1. PREPARACION DE HIDROXIDO DE SODIO: cortar un trozo de
sodio(del tamao de una grano de arroz).llenar en una fiola de 100ml
50 ml de agua destilada, agregar el trozo de sodio obsevar
cuidadosamente el desarrollo de la reaccin. Agregar 2-3 gotas de
solucin de fenolftalena , observar. medir el pH con e papel
indicador universal y comparar con la lectura del pHmetro, con el
dato de pH calcular el pOH. Segn la formula. Formular las
ecuacionesquimicas del proceso.
Na + H2O
Na(OH) + 1/2H2
pH=10,7 pOH=14-pH pOH=14-10,7 pOH=3,3 2.2. PREPARACION DE
HIDROXIO FERRICO: coger un tubo de ensayo , medir 3ml. De solucin
de cloruro ferrico . al tubo agregar 1ml de solucin de hidrxido de
amonio , agitar, observar y formular las ecuaciones.Separar el
precipitado de la solucin , agregar , fenoftaleina y observar.
Medir el pH con el papel indicador universal y con el pHmetro ,
calcular el pOH.
FeCl3 + NH4OH pH= pOH=
Fe(OH)+Cl3NH4
2.3. PREPARACION DE ACIDO SULFUROSO A PARTIR DEL ANHIDRIDO
SULFUROSO: Llenar 100 ml de agua en un matraz erlenmeyer, llenar
una pequea cantidad de azufre en polvo en una cuchara de
combustion, poner en contacto con la llama de mechero, una vez que
termine de arder el azufre, introducir cuidadosamente la cuchara de
combustin en el matraz y tapar este inmediatamente con la luna de
reloj. Aadir 3 gotas de indicador universal , medir el pH con el
pHmetro.
S + O2 SO2 + H2O pH= pOH=
SO2 H2SO3
2.4. PREPARACION DE ACIDO NITRICO: en un tubo de ensayo colocar
2ml de solucin de nitrato de potasio , agregar trocitos de cobre
metalico,observar,explicar y formular las ecuaciones
qumicas.agregar unas gotas de anaranjado de metilo.observar Medir
el pH con el pHmetro y el papel indicador universal.
KNO3+NaHSO3 pH= pOH=
CU
3. COMPORTAMIENTO DE LOS ACIDOS: a) SOBRE LOS METALES: coger
tres tubos de ensayo, en el primero colocar 0.5ml de acido
sulfrico, agregar a cada tubo un trocito de cinta de magnesio
metalico,agitar,observar y formular las ecuaciones qumicas.
Observar que sucede:
Mg+HCl
Efervecente,reaccin rpida y de color tranparente
Mg+h2SO4 Reaccin lenta burbujea y es de color naranja clara
Mg+HNO3 Reaccion rpida y bota un gas de color naranja
b) SOBRE LOS CARBONATOS: En tres tubos de ensayo colocar unos
cristalitos de carbonato de sodio , aadir el primer tubo 0.5ml de
solcion de acido clorhdrico ,al segundo acido ntrico y al tercero
acido sulfrico. Agitar, observar y formular las ecuaciones
qumicas.
Observar lo que sucede: Na2CO3 + HCl Reaccin rpida, efervescente
y de color transparente Na2CO3 + H2SO4 Reaccion media lenta y de
color rosado claro Na2CO3 + HNO3 Reaccion rpida ,efervescente y de
color blanco 4. RECONOCIMIENTO DE BASES INDICADORES VALOS DE Ph y
Poh: Y ACIDOS MEDIANTE
N tubo 1 2 3
solucion NaOH HCl Saliva
indicador
Color observado Felnoftaleina Rojo grosella a.de metilo Rojo
a.de metilo
pH 13 0 6.5
pOH 1
4 5 6 7 8 9
H2SO4 Limn Yogurth HNO3 NH4OH vinagre
a.de metilo a.de metilo a.de metilo a.de metilo felnoftaleina
a.de metilo
Rojo
5.3 2
12
Rojo naranja Anaranjado Caf claro 3
5. ACTIVIDADES: 1. Cundo un metal puede formar acidos ? ponga
ejemplo Hay algunos metales que tambin forman cidos, como el cromo
y el manganeso:
Valencia 6 6 Valencia 6 7
Frmula CrO3 + H2O = H2CrO4 * Cr2O6 +H2O = Frmula H2Cr2O7 MnO3 +
H2O = H2MnO4 Mn2O7 + H 2O H2Mn2O8 = HMnO4
N. tradicional cido crmico cido N. tradicional dicrmico cido
mangnico = cido permangnico
2.
Como se clasifican las bases y los acidos
La clasificacin de los cidos est en funcin del nmero de tomos de
hidrgeno que contienen en su molcula. Los cidos que contienen solo
un tomo de hidrgeno se llaman monoprtidos; los que contienen dos
tomos de hidrgeno, diprtidos; los que contienen tres o ms,
poliprtidos. Ejemplos: HCl, HI, HclO cidos monoprtidos H2SO4,
H2ClO4, H2CO3 cidos diprtidos H3PO4, H3BO3 cidos poliprtidos De
modo semejante a los cidos, las bases se denominan monohidroxilas,
dihidroxilas y polihidroxilas, si contienen uno, dos o tres grupos
funcionales OH; respectivamente. Ejemplos: NaOH, LiOH, AgOH Bases
monohidroxilas Ca(OH)2, Fe(OH)2, Cu(OH)2 Bases dihidroxilas
Al(OH)3, Fe(OH)3 Bases polihidroxilas
3.
Qu caractersticas presentan las bases y los acidos?
Caractersticas de los hidrxidos o bases:
El in o radical hidroxilo (OH-) los caracteriza. Presentan sabor
a leja (amargo como el jabn). Son resbaladizas al tacto. Con el
indicador anaranjado de metilo aparece coloracin amarilla, la
fenolftalena presenta coloracin roja intensa y con el tornasol
cambia a color azul. Conducen la corriente elctrica en disolucin
acuosa (son electrlitos). Generalmente son corrosivas. Poseen
propiedades detergentes y jabonosas. Disuelven los aceites y el
azufre. Reaccionan con los cidos para producir sales.
Caractersticas de los cidos:
El in hidrogeno(H+) es constituyente especial de todos ellos.
Poseen un sabor agrio.-cido. Reaccionan con algunos metales
desprendiendo hidrgeno (como en el Zn) anaranjado de metilo se
torna a color rojo; en unaa solucin de azul de tornasol colorean de
rojo y con la fenolftalena no produce coloracin alguna. Algunas
otras conducen la electricidad en disolucin acuosa. Generalmente
son corrosivos. Reaccionan con las bases produciendo sales.
4.
Haga un cuadro de acidos y bases dbiles y fuertes
5.
Cmo demostrara usted si la solucin es acida o bsica? Utilizando
los indicadores de acidos y bases INDICADORES ACIDO BASE
Fenolftaceina Naranja de Metilo Rojo Congo
Transparente Rojo Azul
Morado Naranja Rojo Azul (+claro) Azul Marino Azul
Azul de Bromotimol Amarillo Papel PH Rojo
Papel de Tornasol Rosa
6.
Qu el lo que indican estas ecuaciones qumicas acerca del
hidrxido de zinc? Zn(OH)2(S) + 2HCl(ac) Zn(OH)2(S) + 2KOHl(ac)
ZnCl2(ac) + 2H2O K2Zn(OH)4(ac)
7.
Explique como se forma la lluvia acida Una gran parte del SO2
(dixido de azufre) emitido a la atmsfera procede de la emisin
natural que se produce por las erupciones volcnicas, que son
fenmenos irregulares. Sin embargo, una de las fuentes de SO2 es la
industria metalrgica. El SO2 puede proceder tambin de otras
fuentes, por ejemplo como el sulfuro de dimetilo, (CH3)2S, y otros
derivados, o como sulfuro de hidrgeno, H2S. Estos compuestos se
oxidan con el oxgeno atmosfrico dando SO2. Finalmente el SO2 se
oxida a SO3 (interviniendo en la reaccin radicales hidroxilo y
oxgeno) y este SO3 puede quedar disuelto en las gotas de lluvia, es
el de las emisiones de SO2 en procesos de obtencin de energa: el
carbn, el petrleo y otros combustibles fsiles contienen azufre en
unas cantidades variables (generalmente ms del 1%), y, debido a la
combustin, el azufre se oxida a dixido de azufre. S + O2 SO2 Los
procesos industriales en los que se genera SO2, por ejemplo, son
los de la industria metalrgica. En la fase gaseosa el dixido de
azufre se oxida por reaccin con el radical hidroxilo por una
reaccin intermolecular. SO2 + OH HOSO2 seguida por HOSO2 + O2 HO2 +
SO 3 En presencia del agua atmosfrica o sobre superficies hmedas,
el trixido de azufre (SO3) se convierte rpidamente en cido sulfrico
(H2SO4). SO3(g) + H2O (l) H2SO4(l)
El NO se forma por reaccin entre el oxgeno y el nitrgeno a alta
temperatura. O2 + N2 2NO
Una de las fuentes ms importantes es a partir de las reacciones
producidas en los motores trmicos de los automviles y aviones,
donde se alcanzan temperaturas muy altas. Este NO se oxida con el
oxgeno atmosfrico, O2 + 2NO 2NO2, y este 2NO2 y reacciona con el
agua dando cido ntrico (HNO3), que se disuelve en el agua. 3NO2 +
H2O 2HNO3 + NO
8.
Indique las normas de seguridad que se deben tener en cuenta en
la practica realizada? Debern seguirse siempre las instrucciones
recibidas por el profesor sobre el manejo adecuado del material y
de los productos qumicos que vayan a utilizarse en cada caso. Es
necesario llevar puestas la bata y las gafas de seguridad, utilizar
guantes cuando se utilicen sustancias txicas o corrosivas, llevar
la bata abotonada y el pelo recogido. Est absolutamente prohibido
trabajar solo en un laboratorio, comer, beber o fumar dentro del
mismo y bloquear puertas o vas de acceso. Al abandonar el
laboratorio se lavarn las manos. Deber conocerse donde se
encuentran los extintores, el botiqun, la ducha, los aparatos
lavaojos, las mantas ignfugas y las salidas de emergencia, para
poder utilizarlos con rapidez en caso necesario 9. Que efectos
danios producen en el medio ambiente al realizar la presente
practicaCmo evitarlo?
Al echar las residuales de la practicas del laboratorio al
lavadero estamos contaminando el agua al usar compuestos voltiles o
gaseosos estamos creando contaminacin atmosfrica . Como podemos
prevenir: Tratamiento de residuales. Todo producto qumico es un
contaminante txico potencial, con incidencia nociva tanto en el
entorno natural como en el ambiente laboral, por tanto, es
necesario conocer sus propiedades, efectos que provocan y forma de
disminuir su incidencia nociva. Segn la ley20/86 del 14 de Mayo de
1986, ley bsica de residuos txicos y peligrosos se define como
tales los materiales slidos, pastosos, lquidos y gaseosos
contenidos en recipientes, que cuando el resultado de un proceso de
produccin, transformacin, utilizacin o consumo, su productor
destine al abandono y contenga en su composicin alguna de las
sustancias y materias que figuran en el Anexo de dicha ley
en cantidades o concentraciones tales que presenten un riesgo
para la salud humana, recursos naturales y el medio ambiente(4)
Clasificacin y tratamiento de residuos qumicos. 1-Desechos para el
reciclaje. 2-Desechos para almacenar. 3-Desechos para ser tratados.
Los mtodos generales de tratamiento de los desechos son:
a)Neutralizacin y arrastre. b)Combustin y comparacin.
c)Neutralizacin y enterrado.
LABORATORIO N4
PREPARACION DE SALES I. OBJETIVO: II. Obtener sales inorgnicas
por reacciones de doble esplazamiento y por neutralizaion. Aplicar
tcnicas de laboratorio para dicho fin.
Fundamento Teorico: Las sales son compuestos formados por los
cationes de las bases y los aniones de los acidos . se obtienen por
reaccin de los acidos con los metales.las bases u otras sales, y
por reaccin de dos sales que intercambian sus sales. Generalmente
en el laboratorio las sales se obtiene por diversos tipos de
reacciones qumicas, esto es por reaccin directa, descomposicin
,desplazamiento simple y doble. Asi pues una reaccin qumica es el
proceso por el cual a partir de unas sustancias iniciales llamadas
reaccionantes o reactantes se obtienen nuevas sustancias llamadas
resultantes o productos con propiedades fsicas y qumicas diferentes
a las iniciales ,valindonos de estas transformaciones podemos
fcilmente obtener las sales. No obstante la atencion de estas
sustancias no es siempre tan sencilla pues conlleva operaciones que
proceden o que se realiza con posterioridad tales como molienda ,
diluci,filtrado secado,evaporacin,destilacion.,etc.
OBTENCION DEL Pbl2 Pb(NO3)2+IK->Pbl2+2KNO3
OBTENCION DEL KNO3 K(OH)+HNO3->KNO3+H2O
La presencia de potasio se puede detectar a partir de algunas
reacciones con cobalto nitrito de sodio
2K+ + Na3Co(Co(NO2)S->K2Na(CoNO2)6)
PP Amarillo
Con acido tartarico
K+ + H2C4H4O5 ->KHC1H4O6 + H+
PP blanco Cristalino
Materiales Equipo y Reactivos o o o o o o o o Tubos de ensayo
Vasos Bureta Siporte Pipetas Cocina elctrica Rejilla Pb(NO3)2 KOH
H2C2H2O6 Kl MgSO4 CuSO4 Al2(SO4)3 BaCl2
III.
Tecnica Experimental
Experimento 1 Obtencion del Ioduro de Plomo por reaccion de
doble desplazamiento
a) En un vaso de pp preparar una sol dilua de Pb(NO3)2 y en otro
vaso preparar una solucion de IK b) En un tubo de ensayo colocar
3ml de sol de Pb(NO3)3. Y agregar 3ml de sol de KI c) Observar la
colocacin de las reacciones iniciales y del producto de la reaccin
anotando si hay precipitado y color . Probar si es soluble en
exceso del reactivo KI. Observaciones: Al formarse el yoduro de
plomo la solucin forma un precipitado color Luego de hacer la
sedimentacin notamos como el yoduro de plomo Luego elKNO3 lquido
translucido que queda en la parte superior se amarillo(lluvia de
oro). es un slido que se queda asentado en la parte inferior del
tubo de ensayo. divide en dos tubos de ensayo.
Tubo 1: El KNO3 se mezcla con H2C4H4O6 Acido tartrico racionando
de la siguiente manera: K+ + H2C4H4O6 K HC4H4O6 + Formndose una
solucin de color blanquecina Tubo 2: El KNO3 se mezcla con
K2Na[Co(NO2)6] Cobaltonitritodesodio racionando de la siguiente
manera: K+ + H2C4H4O6 K2Na[Co(NO2)6] + 2Na+_ Formndose una solucin
de color amarilla Conclusin: El yoduro de plomo (II) es una sal
formada por un doble desplazamiento .Es un polvo de color amarillo
brillante, sin olor, insoluble en agua fra. H+_
Experimento 2 Obtencion de nitrato de potasio por reaccin de
neutralizacion a) En un vaso prepara una sol diluida de K(OH) lavar
una bureta de 25 a 50 ml y enrasarla a cualquier graduacin mayor de
15ml con HNO3. En un vaso de Erlermeyer colocar 10 ml de solucin de
K(OH) y 3 gotas de fenoftaleina. b) Dejar caer la solucin de acido
en pequeos chorros de la bureta al vaso agitando continuamente
hasta que la solucin torne incolora. el cambio de color indica que
la base ha sido neutralizada. c) Observar los cambios producidos
(si los hay) y evaporar la sal resultante para separar los
cristales de KNO3. Reconocer el catin K+ con Ac.Tartarico.
Observaciones:
Al poner unas gotas de felnoftaleina al los 10 ml de K(OH) esta
se torna de color violeta.
Despus de la titulacion se torna incolora habiendo gastado 5 ml
de acido nitrico. Despus de la calcinacin vemos como el nitrato de
potasio queda en la parte inferior del vaso Habiendo obtenido 2.37
g de nitrato de potasio. Conclusin: El nitrato de potasio es una
salformada por una neutralizacin .Es un solid de color blanco K(OH)
+ HNO3 KNO3 + H2O
Experimento 3 Identificacion de sulfatos a) Colocar 1 grano de
muestra en un tubo de ensayo ,agregar 5ml de agua destilada. b)
Agitar y dejar reposar durante 3 minutos. c) Filtrar impurezas d)
Agregar 3 o 4 gotas de HCl . Calentar hasta ebullicin. e) Agregar 3
gotas de BaCl2 al 5% f) Repetir el procedimiento en las siguientes
muestras.
Preparacion de Reactivos HCl; Mezclar 5 ml de HCl cc. Y 25 ml de
agua destilada. BaCl2:Disolver 1 gramo de BaCl2 en 10 ml de adua
destilada. IV. CUESTIONARIO: 1. Formular las ecuaciones qumicas
correctamente balanceadas para cada uno de l as experimentos.
Exp. 1 K+ + H2C4H4O6 K HC4H4O6 + Formndose una solucin de color
blanquecina K+ + H2C4H4O6 K2Na[Co(NO2)6] Formndose una solucin de
color amarilla Exp. 2 K(OH) + HNO3 KNO3 + H+_ + 2Na+_
H2O
2. En el experimento 1 cuando se disuelve el Pbl en exceso de KI
forma un complejo. Escriba la reaccin y de el nombre del complejo
formado (Pb)I2 + KI K (PbI3)
3. Si desea obtener 20 gr de Pbl2 Qu peso de Pb(NO3)2 tendra que
utilizar?que volmenes de una sol 0.1 M de KI necesita. Pb(NO3)2 +
2KI ->PbI2 + 2KNO3 4. Describa como preparara 70 gr de una sol
al 15% de HNO3 y de KI. Lo que indica es que tendramos que disolver
0.15 gr de HNO3 o de KI en una solucin para obtener al 15 %.
5. Pb)I2
Indique otros usos del PbI2 y del KNO3.
El yoduro de plomo se utiliza en bronceado, lpices de oro, oro
paramosaicos, impresin y fotografa. El yoduro de plomo puede
causardolor de cabeza, irritabilidad, poca memoria y sueo inquieto.
KNO3 El nitrato de potasio es usado como fertilizante para las
plantas esuna fuente soluble de Nitrgeno y Potasio la cual puede
ser aplicadapor va foliar o por equipos de irrigacin