HALÓGENOS Y PSEUDOHALÓGENOS OBJETIVO: *Estudiar algunas de las reacciones de los halógenos y comprobar sus propiedades. *Determinar las propiedades de algunos pseudohalogenuros como SCN-, Fe(CN) 63-, Fe(CN)64-. INTRODUCCIÓN: Este grupo está constituido por flúor, cloro, bromo, yodo yodo y astato. En esta práctica se incluyen iones con comportamiento semejante a los halógenos, llamados pseudohalógenos y son: SCN-, Fe(CN) 63- y Fe(CN)64-. Estos aniones son inertes al igual que el Cl-, Br- y I- y además forman precipitados insolubles en agua con e l ion plata. Los halógenos libres en estado gaseoso pueden reconocerse por su olor, el cual es sofocante, además el Cl 2 y Br2 producen un color azul en papel con yodo y almidón. El bromo y el yodo en disolución pueden reconocerse por extracción en algún disolvente orgánico como el cloroformo y el éter. La capa orgánica se torna amarillenta o marrón rojiza si hay bromo y violeta purpura si hay yodo. APLICACIONES DE LOS HALOGENUROS Cloro: El cloro tiene varias aplicaciones, entre ellas el tratamiento de agua potable, plaguicida, colorante, tintes, chalecos antibalas, fluidos refrigerantes, papel blanco, lejía, salfumán, elaboración de CD-ROM, refinería, en antibióticos y PVC. De todas ellas la aplicación más importante del cloro es en la fabricación de PVC. Aproximadamente el 35% de todo el cloro fabricado se destina a este fin. Flúor: Se usa en la elaboración de teflón (politetrafluoroetileno ) por fluoración del correspondiente derivado halogenado con fluoruro con fluoruro de hidrógeno (HF). También a partir de HF se obtienen clorofluorocarburos (CFC), hidroclorofluorocarburos (HClFC) e hidrofluorocarburos (HFC). Se emplea flúor en la la síntesis del del hexafluoruro de uranio, UF uranio, UF 6, es el gas más pesado conocido y se emplea en el enriquecimiento el enriquecimiento de uranio. El uranio. El fluoruro de hidrógeno se emplea en la obtención de criolita sintética, Na3AlF6, la cual se usa en el proceso de obtención de aluminio. El fluoruro de sodio, sodio, NaF, se emplea como agente fluorante; el difluoruro de amonio, NH4HF2, se emplea en el tratamiento de superficies, anodizado del aluminio, o en la industria del vidrio; el trifluoruro de boro, BF boro, BF 3, se emplea
como catalizador. Algunos fluoruros Algunos fluoruros se añaden a las pastas de dientes para la prevención de caries. En algunos algunos países se añade fluoruro a las aguas potables para prevenir la aparición de caries, de lo que se suele avisar a la población. Algunos países como Estados Unidos o España fluoran España fluoran el agua potable, mientras potable, mientras que otros como Alemania lo prohíben. Se emplea flúor monoatómico en la fabricación de semiconductores. El hexafluoruro de azufre, SF6, es un gas dieléctrico con aplicaciones electrónicas. Este gas contribuye al efecto invernadero. Bromo: Tiene varias aplicaciones, entre ellas sus bromuros actúan médicamente como sedantes y el bromuro de plata se utiliza como un elemento fundamental en las placas fotográficas. Se usa en la prueba la prueba del bromo que consiste en el uso de agua de bromo con el objetivo de detectar la presencia de compuestos orgánicos insaturados. El bromo molecular, Br 2 se obtiene a partir de las salmueras, mediante la oxidación del bromuro con cloro, una vez obtenido éste: 2Br- + Cl2
Br2 + 2Cl-
Es necesario emplear un proceso de destilación de destilación para separarlo del Cl 2. Se obtiene obtiene tambien tambien de ácido sulfúrico sulfúrico que reacciona con el bromuro potásico produciendo ácido bromhídrico y sulfato potásico: 2KBr
+
H2
K2SO4
+
2HBr
Con un exceso de ácido y la reacción continúa hasta oxidar al bromo a su estado elemental: 2HBr + H2SO4
SO2 +
2H2O + Br2
Yodo: El yodo es un elemento químico esencial. La glándula tiroides fabrica las hormonas tiroxina y triyodotironina, triyodotironina, que contienen yodo. El déficit en yodo produce bocio y mixedema. La deficiencia total de hormonas hormonas tiroideas puede puede reducir la tasa metabólica metabólica basal hasta un 50 %, mientras que en la producción excesiva de hormonas tiroideas pueden incrementar el metabolismo basal hasta un 100 %. En el caso de que se produzca déficit de yodo durante la infancia se puede originar cretinismo, en cretinismo, en donde se produce un
retraso mental y físico. Es requerido como elemento traza para la mayoría de los organismos vivientes. PROCEDIMIENTO: 1.- Un ml de HNO 3 concentrado + 0.1 g de KI, observar +8 gotas de CHCl 3, observar
H
2.- Colocar en un tubo de ensayo 3 gotas de NaBr 0.1M + 3 gotas de NaI a 0.1 M, diluir a 1 ml + 8 gotas de CHCl 3+ agua de cloro gota a gota con agitación continua.
observar los cambios de color,
H
3.- 3 gotas de AgNO 3 a 0.1 M + 3 gotas de HCl a 6M + 1ml de H 2O
Centrifugar y agregar al sólido 3 gotas de NH 4OH 6M, agitar y diluir a 2 ml
+ 3 gotas de HNO 3 15M, observar y diluir con NaOH
E
4.- En 5 tubos por separado coloque 3 gotas de solución al 0.3 F NaBr, NaI, KSCN, K4Fe(CN)6, K3Fe(CN)6
Dilúyase cada uno a 1 ml
Agregar una gota de AgNO 3 a 0.1 M a cada uno, observar . NaBr, NaI en contenedor F, el resto en contenedor E.
5.- Diluir con agua destilada 5 gotas de FeCl 3 0.3 M a 1ml + una gota de HCl 6M+ 1 gota de KSCN 0.1M, observar E
6.-Diluir con agua destilada 5 gotas de K 3Fe(CN)6 a 0.3M a 1ml + 1 gota de HCl 6M + 1 gota de Buffer acético 4M +1 gota de FeSO 4 saturado, observar E
7.- Diluir con agua destilada 3 gotas de K 4Fe(CN)6 0.3M a 1ml + 1 gota de HCl 6M + 1gota de Buffer acético 4M + 1 gota de FeCl 3 , observar. Diluir con NaOH E
RESULTADOS: No. REACTIVOS 1 HNO3, CHCl3,KI
ECUACIÓN QUÍMICA 4 HNO3 + 2KI 2KNO3 +I2 +H2O +2NO2
2
NaBr, NaI CHCl3
2NaBr +Cl2 2NaI + Cl2
3
AgNO3 , AgNO3 +HCl AgCl + HNO3 HNO3 AgCl+H2O+2NH4OH [Ag(NH)3]2Cl + 2H2O HCl, NH4OH [Ag(NH)3]2Cl + 2HNO3 AgCl+ 2NH4NO3
Br2 + 2NaCl I2 + 2NaCl
OBSERVACIONES Al añadir el HNO3 al KI se observó un desprendimiento de un gas amarillento (I2) y un sólido violeta-rojizo Al añadir el cloroformo la solución traslucida obtuvo una coloración amarillenta hasta quedar anaranjada y en el fondo del tubo quedo una gota color violeta (Br 2). Después de añadir el agua de observó un precipitado. Se centrifugó y al sólido que quedó en el fondo se diluyó en NH4OH y al añadir HNO3 se desprendió un humo blanco.
4
5
6
7
NaBr, NaI, KSCN, AgNO3, K4Fe(CN)6, K3Fe(CN)6,
NaBr + AgNO 3 AgBr + NaNO3 NaI + AgNO 3 AgI + NaNO3 KSCN + AgNO3 AgSCN + KNO3 K4Fe(CN)6 + AgNO3 Ag4Fe(CN)6 + KNO3 K3Fe(CN)6 + AgNO3 Ag3Fe(CN)6 + KNO3
En todos los casos se observó un precipitado: NaBr: Solución turbia con ligera tonalidad azulada. NaI: Solución turbia con ligera tonalidad verde-amarillo. KSCN: solución blanca y turbia. K4Fe(CN)6: solución anaranjada y turbia K3Fe(CN)6: solución anaranjada y turbia mas intensa que el K4Fe(CN)6 . FeCl3 , HCl, FeCl3 + KSCN [Fe(SCN)]Cl2 + KCl Se observó que al KSCH agregar KSCN al FeCl3 la solución adquirió un pH acido de 1 y un color rojo sangre. K3Fe(CN)6 K3Fe(CN)6+HCl+FeSO4 FeK[Fe(CN)6]+K2SO4 Al adicionar FeSO 4 al FeSO4, HCl K3Fe(CN)6 en medio ácido su coloración amarilla cambió a verde intenso K4Fe(CN)6 K4Fe(CN)6+HCl+ FeCl3 FeK[Fe(CN)6]+3KCl Al agregar FeCl3 al FeCl3, HCl K4Fe(CN)6 la solución adquirió una coloración azul intenso.
DISCUSIÓN: En el primer experimento pudimos observar la extracción de I2 con HNO3, observándose inmediatamente su desprendimiento en forma de humo anaranjado:
En el segundo experimento se observó como desde la primera gota de agua de cloro el bromo se depositó en el fondo del tubo de ensayo hasta adquirir la tonalidad violeta deseada.
En el tercer experimento se observó la precipitación de sal de plata con AgNO 3 al reaccionar con el halógeno Cl.
En el cuarto experimento pudimos comprobar una de las propiedades de los pseudohalógenos observando observando la formación de sales con AgNO 3
En los experimentos 5, 6 y 7 se observó la formación de complejos con los psuedohalógenos SCN-, Fe(CN)63-, Fe(CN)64- y el ion fierro, dando colores rojo sangre, verde y azul intenso.
CONCLUSIÓN: En esta práctica se pudieron comprobar algunas propiedades de ciertos pseudohalógenos, como la formación de sales con el ión plata y la formación de complejos con el ión fierro. Tambien pudimos identificar a los halógenos en las diferentes reacciones químicas: oxidación de yodo con ácido nítrico y extracción de bromo y yodo con cloroformo. cloroformo. BIBLIOGRAFÍA: http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/6nitrico.pdf consultado el 1 de septiembre de 2015
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https://es.wikipedia.org/wiki/Yodo consultado el 7 de septiembre de 2015
