Práctica 3. Estabilidad relativa del Estaño (IV) y el Plomo (IV).
Objetivo: Determinar el centro metálico más oxidante a trav!s de la s"ntesis de los corres#ondientes amino $exacloroderivados y las #r%ebas de estabilidad.
Estabilidades de los estados de oxidaci&n.
'ay tres %entes de inestabilidad termodinámica #ara %n estado de oxidaci&n determinado de c%al%ier elemento de sol%ci&n ac%osa:
*) El elemento #%ede red%cir al $idro+eno en a+%a o a los iones $idronio. ,) P%ede oxidar al oxi+eno en a+%a o a los iones $idroxilo. 3) P%ede s%rir des#ro#orcionamiento.
-as es#ecies %e red%cen % oxidan al a+%a #%eden detectarse en los dia+ramas de em. Otras a#licaciones de las em incl%yen #redecir las reacciones redox #osibles desde el #%nto de vista termodinámico y la estabiliaci&n de estados de oxidaci&n a trav!s de la ormaci&n de com#lejos.
El estaño orma com#%estos con n/meros n/ meros de oxidaci&n 0, y 01. -os com#%estos de 2n(II) (denominados com#%estos estañosos) son +eneralmente más i&nicos y red%ctores mientras %e los de 2n(IV) (llamados com#%estos estánicos) son más covalentes y oxidantes.
El estaño reacciona con ácido clor$"drico #ara dar clor%ro de estaño(II):
2n(s) 0 ,'l(ac) 2nl,(ac) 0 ',(+)
4 con ácidos oxidantes como el el n"trico #ara dar com#%estos de estaño(IV):
2n(s) 0 1'5O3(ac) 2nO,(s) 0 15O,(+) 0 ,',O(l)
El #lomo metálico se obtiene tostando en #rimer l%+ar el s%l%ro en aire lo c%al lo oxida y se obtiene el res#ectivo &xido. ,Pb2(s) 0 3O,(+) ,PbO(l) 0 ,2O,(+) Entonces se red%ce: PbO(s) 0 (s) Pb(l) 0 O(+) PbO(s) 0 O(+) Pb(l) 0 O,(+)
El &xido de #lomo(II)se %sa #ara vidriar vasijas de cerámica #ero debido a s% toxicidad s% %so $a sido #ro$ibido. El &xido de #lomo(IV) es %n com#%esto covalente y %n #oderoso a+ente oxidante. P%ede oxidar el ácido clor$"drico a cloro molec%lar:
PbO,(s) 0 1'l(ac) Pbl,(s) 0 l,(+) 0 ,',O(l)
El %so #rinci#al del #lomo se enc%entra en los ac%m%ladores #lomo6ácido. omo el #lomo es relativamente im#enetrable a la alta ener+"a radiante rayos 7 etc.
8 Ex#erimento *
Procedimiento ex#erimental
8 Ex#erimento ,
Procedimiento ex#erimental
8 Pr%ebas de estabilidad relativa de 2n(IV) y Pb(IV)
Procedimiento ex#erimental
El de #lomo:
(5'1),Pbl9 s&lido blanco. 5o se c%enta con datos de rendimiento. es%ltados 2e obt%vieron dos com#lejos El de estaño: (5';)<2nl= >n s&lido blanco. on %n rendimiento de: ,*.?@A
-as #r%ebas de estabilidad se re#ortan en la #re+%nta B del c%estionario.
Disc%si&n de res%ltados 5osotros realiamos la s"ntesis del com#%esto (5'1),2nl9 %na s"ntesis m%y sencilla #ero obt%vimos %n rendimiento m%y bajo el c%al se #%ede deber a #erdidas de reactivo en el momento de la s"ntesis debido a %e eran cantidades #e%eñas ormaci&n de com#%estos de mayor carácter i&nico %e #odr"an $aber %edado sol%biliadas en el medio de reacci&n.
2e calc%l& el rendimiento de la si+%iente manera:
',OCB 2nl;0,5';l(5';)<2nl=
2e %tiliaron *.,,,+ de 2nl1 #enta $idratado. -a masa molec%lar de 2nl1: 3B?.B?, +6mol En el caso del com#%esto de #lomo se observaron dic%ltades en la +eneraci&n de l, ya %e el exceso no se estaba diri+iendo #or com#leto a la tram#a de sosa. 2e observ& %e al no estar s%mer+ido correctamente el matra en el baño de $ielo el cloro no b%rb%jeaba dentro de la sol%ci&n r"a.
-a sol%ci&n tom& %na coloraci&n amarilla lo %e indicaba %e se $ab"a ormado el com#%esto y se $ab"a sol%biliado. 4 a/n en el baño de $ielo se adicion& la disol%ci&n de clor%ro de amonio #ara ormar com#letamente el com#%esto com#lejo de #lomo y se observa con la #reci#itaci&n de este.
En las #r%ebas de estabilidad se observ& c&mo res#onden estos com#%estos a cambios de tem#erat%ra o #resencia de otras es#ecies %e #%dieran alterarlos.
En las #r%ebas de estaño el #' #redominante %e ácido debido a %e al calentar ex#eriment& %na reacci&n de descom#osici&n en la c%al se ormaba clor%ro de amonio %e en disol%ci&n es %n ácido d!bil. El com#%esto %e sol%ble en las 3 #r%ebas. Fl a+re+arle la sol%ci&n de yod%ro de #otasio no se observa %n cambio notorio ni des#rendimiento de +ases lo c%al se lo atrib%imos a %e no reaccion& lo c%al mant%vo intacto al com#%esto %e se encontraba sol%biliado no $%bo %na descom#osici&n o cambio de li+antes clor%ros #or yod%ros y esto se debe a la #oca anidad #ara reaccionar entre el centro metálico y el yod%ro con otras #alabras el 2n10 no es lo s%cientemente oxidante como #ara %e al yod%ro se oxide.
En las #r%ebas de #lomo se observa la misma tendencia ácida %e de i+%al orma se la atrib%imos a la ormaci&n de clor%ro de amonio. Pero se observ& %e al #onerlo en contacto con la disol%ci&n de yod%ro de #otasio el li%ido se torna li+eramente amarillo lo c%al nos indica %e se llev& %na reacci&n de i+%al orma se revisaron #otenciales de red%cci&n y se observa %e eectivamente es actible %na reacci&n redox entre el centro metálico y el yod%ro lo c%al nos dice %e el Pb10 es lo s%cientemente oxidante como #ara oxidar al yod%ro. oncl%siones
%estionario
*. Escriba las reacciones %e llevo a cabo #ara obtener (5'1),2nl9.
2nl;0,5';l(5';)<2nl=
,. Escriba las reacciones %e llevo a cabo #ara obtener (5'1),Pbl9.
GnO<(s)01'l(l)Gnl<(s)0l<(+)0,'
Pbl<(s)0l<(+)Pbl;
Pbl;0,5';l(5';)
3. El (5'1),2nl9 se #re#ara #or medio de %na reacci&n sim#le de com#lejaci&n mientras %e el (5'1),Pbl9 re%iere de %na reacci&n redox de dos #asos. HPor %!
En el caso del com#lejo de estaño #artimos de %na sal en la c%al el estaño ya se enc%entra con %n n/mero de oxidaci&n (01) y /nicamente se com#leja lo c%al indica %e el 2n(IV) tiene cierta estabilidad debido a lo %e ya se $a mencionado en el análisis como en la concl%si&n. Por el contrario #ara #oder obtener el com#lejo de #lomo #artimos de %n com#%esto estable de #lomo (Pbl,) donde se tiene el cati&n estable Pb(II) el c%al se debe oxidar a/n más #ara #oder obtener el Pb(IV). Esto se debe a %e debido al alto +asto ener+!tico %e se debe realiar #ara obtener %n com#%esto más inestable %e s% anterior e intereren los en&menos %e se ex#licaron con anterioridad.
1. El cloro %e no reaccion& con la disol%ci&n %e contiene #lomo reacciona con el 5aO' de la tram#a. HJ%! #rod%ctos se orman en la tram#a
,5aO'(ac) 0 l,(+) 5al(ac) 0 5alO(ac) 0 ',O
B. En %n c%adro com#arativo anote las observaciones %e $io #or cada #r%eba de estabilidad relativa realiada.
K (5'1),2nl9
K (5'1),Pbl9
K
Pr%eba
K,
K ,L
K*
K3
K *L
K 3L
K
*
K 2in olor6color.2ol%bilidad #arcial. K 2in olor6color.2ol%bilidad #arcial. K 2ol%ble con %n #oco de a+itaci&n sin olor sin color. K on %n li+ero olor irritante. K on %n li+ero olor irritante. K Preci#itado blanco el l"%ido con %n li+ero color amarillo. K , K 2ol%bili& #or com#leto K 2ol%bili& #or com#leto K K 2e obtiene %n #reci#itado blanco.K 2e obtiene %n #reci#itado blanco. KK 3 K olor con indicador rosa. K olor con indicador rosa. con indicador naranja. K olor con indicador rojo.K K
K K olor
9. H%ál de los com#%estos es más oxidante
El com#lejo con el centro metálico de Pb10 (5';)
@. Ecol&+icamente es m%y im#ortante reciclar el #lomo recobrado. Pbl, #ara #osteriores #rácticas. H%áles son los #rod%ctos de la descom#osici&n t!rmica %e llev& a cabo
(5'1),Pbl9 (ac) 0 M Pbl,N 0 ,5'1l (ac) 0 l,
. Gientras %e todos los $alo+en%ros de estaño 2571 son sales termodinámicamente estables %e #%ede sintetiar y manejar con relativa acilidad el PbQr1 y el PbI1 no lo son. Pro#on+a %na ex#licaci&n.
Fl constr%ir %na escala de #otenciales redox estándar de los #ares %e se ver"an invol%crados #ara +enerar los res#ectivos yod%ros y brom%ros se identica %e a/n siendo red%ctores d!biles el i&n yod%ro y brom%ro red%cen de %na orma es#ontanea al i&n Pb10 lo c%al j%sticar"a %e no existan tales es#ecies a dierencia de los ormados con estaño. De la reacci&n redox en cada caso se obtendr"a:
Pb10 01 IR Pb,0 0, I, Pb10 01 QrR Pb,0 0, Qr, -a escala #ro#%esta
8Datos obtenidos S'andbooT o Fnalytical $emistryU -%rie.
oxicidad y datos sico%"micos de los reactivos %e se %tiliaron.
8 lor%ro de #lomo. (Pbl,) Pro#iedades Wisico%"micas K oxicidad K 8 P%nto de W%si&n: B?*X 8 P%nto de Eb%llici&n: YB?X 8 Densidad: B.B +6m- K 8 ontacto con la #iel: 2e absorbe #or la #iel a%n%e no si+nicativamente. 8 ontacto con los ojos: a%sa daño mecánico e inZamaci&n de ojos incl%so
cataratas. 8 In$alaci&n: -os #olvos de #lomo son más ácilmente absorbidos #or los #%lmones y #rovocan intoxicaci&n. 8 In+esti&n: a%sa intoxicaci&n. K
8 Di&xido de Gan+aneso (GnO,) Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 P%nto de W%si&n: B3BX 8 P%nto de Eb%llici&n: Desconocido. 8 Densidad: DesconocidoK 8 ontacto con la #iel: a%sa irritaci&n 8 ontacto con los ojos: a%sa irritaci&n 8 In$alaci&n: 5ocivo #or in$alaci&n 8 In+esti&n: 5ocivo #or in+esti&n. K
8 'idr&xido de sodio ( 5aO') Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 P%nto de W%si&n: 3*.1X 8 P%nto de Eb%llici&n: *3X 8 Densidad: *.B +6mK 8 ontacto con la #iel: a%sa irritaci&n o %emad%ras severas. 8 ontacto con los ojos: Prod%ce irritaci&n con dolor enrojecimiento y la+rimeo constante. 8 In$alaci&n: P%ede ca%sar estorn%dos dolor de +ar+anta o +oteo de nari. P%ede oc%rrir ne%mon"a. 8 In+esti&n: P%ede ca%sar %emad%ras severas en la boca +ar+anta y estoma+o. K
8 Perman+anato de Potasio ([GnO1) Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 2e descom#one a ,1?X. 8 Densidad relativa (a+%a\*)\ ,.@?3 +6m-. K8 ontacto con la #iel: Irritante. 8 ontacto con los ojos: orrosivo. 8 In$alaci&n: a%sa irritaci&n de nari y tracto res#iratorio s%#erior. 8 In+esti&n: ]enera %emad%ras en trá%ea y eectos +astrointestinales como ná%sea v&mito %lceraci&n diarrea o consti#aci&n y #!rdida de conciencia. K
8 lor%ro de Fmonio. (5'1l) Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 P%nto de Eb%llici&n: B,? X 8 P%nto de W%si&n: 2%blima a 31?X K8 ontacto con la #iel: Irritaci&n y enrojecimiento. 8 ontacto con los ojos: Irritaci&n enrojecimiento y dolor. 8 In$alaci&n: Irritaci&n de la nari +ar+anta y #%lmones. 8 In+esti&n: a%sa na%seas vomito y acidosis. K
8 Fcido lor$"drico ('l)
Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 P%nto de W%si&n: R,9X 8 P%nto de Eb%llici&n: 1X 8 Densidad: *.*,+6m- K 8 ontacto con la #iel: a%sa de#ilaci&n con ardor. P%ede #rovocar %lceraciones y %emad%ras %"micas. 8 ontacto con los ojos: a%sa conj%ntivitis sensaci&n de ardor y la+rimeo erosi&n de la cornea y e#itelio corneal. P%ede #rovocar %emad%ras severas y ce+%era #ermanente. 8 In$alaci&n: a%sa rinitis tos ron%era inZamaci&n y %lceraci&n del tracto res#iratorio bron%itis ne%mon"a y edema #%lmonar. 8 In+esti&n: P%ede ocasionar desde inZamaci&n a corrosi&n de la boca +ar+anta es&a+o y estoma+o. K
8 Etanol ('3',O') Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 P%nto de Eb%llici&n: @.1 X. 8 P%nto de W%si&n: R*3? X. 8 Densidad relativa (a+%a\*)\ ?.@Y +6m-. K 8 ontacto con la #iel: #rod%ce dermatitis rese%edad y a+rietamiento. 8 ontacto con los ojos: Irritaci&n 8 In$alaci&n: Prod%ce en tracto res#iratorio s%#erior ná%seas v&mito dolor de cabea excitaci&n o de#resi&n adormecimiento y otros eectos narc&ticos coma o incl%so la m%erte. 8 In+esti&n: -a in+esti&n constante de +randes cantidades de etanol #rovoca daños en el cerebro $"+ado y riñones %e cond%cen a la m%erte. K
8 'exano (9'*1) Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 P%nto de W%si&n: RYB.*BX 8 P%nto de Eb%llici&n: 9.BX 8 Densidad: ?.9B1 +6m- K 8 ontacto con la #iel: a%sa irritaci&n y enrojecimiento. 8 ontacto con los ojos: a%sa irritaci&n y enrojecimiento. 8 In$alaci&n: a%sa tos y cansancio a concentraciones bajas. F concentraciones altas tiene eecto narc&tico. Provocando adormecimiento con%si&n mental e inconciencia. 8 In+esti&n: a%sa na%sea vomito e irritaci&n de la +ar+anta. K
8 lor%ro de estaño (IV). (2nl1) Pro#iedades Wisico%"micas K oxicidad K 8 P%nto de W%si&n: R33X 8 P%nto de Eb%llici&n: **1X 8 Densidad: ,.,9 +6m- K 8 ontacto con la #iel: a%sa enrojecimiento ardor y %emad%ras. 8 ontacto con los ojos: a%sa enrojecimiento ardor y %emad%ras severas y #ro%ndas. 8 In$alaci&n: a%sa tos dolor de +ar+anta sensaci&n de ardor y dic%ltad #ara res#irar. 8 In+esti&n: a%sa dolor abdominal sensaci&n de acide y #%ede lle+ar al cola#so. K
8 4od%ro de Potasio ([I) Pro#iedades Wisico%"micas
K oxicidad K
8 P%nto de W%si&n: 9?X 8 P%nto de Eb%llici&n: *33?X 8 Densidad: 3.*3 +6mK 8 ontacto con la #iel: Irritante 8 ontacto con los ojos: Irritante 8 In$alaci&n: P%ede ca%sar irritaci&n del tracto res#iratorio y de las membranas m%cosas. P%ede ca%sar tos edema #%lmonar e inZamaci&n de las am"+dalas. 8 In+esti&n: irritaci&n del tracto di+estivo con na%sea v&mito y diarrea. K
Qiblio+ra"a 8 ^. 2aran .G. PiTe G. G. 2in+$ SGicroscale Inor+anic $emistryU. *ra Edici&n. Editorial _o$n `iley and 2ons Inc. *YY*. P#. **R*.
8 '%$eey _ames E. SJ%"mica Inor+ánicaU. 1ta Edici&n. Editorial Oxord y Flaome+a. *YY@. P#. 9,@R93?.
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