Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica “AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULT FACULTAD AD DE INGENIERÍA INGEN IERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA, CIVIL Y AMBIENTAL AMBIENTAL ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
Curso:
Química Inorgánica y Cualitativa
Tema:
Ensayos con formacin en !erlas de bra"
Laboratorio:
N#$
Profesora:
Ing% &odelia Canc'ari Silverio
Alumno:
Cedano Camargo( Cristo!'er Sergio
Código:
)*)*++,-
LIMA – PERÚ 1 !" #$%& !"' ()1* )
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica
INDICE: .b/etivos
$
Materiales
$
0rocedimiento e"!erimental
1
2esultados
1
Conclusiones
3
.bservaciones
*
Cuestionario
4
5ibliografías
)+
)% .56E7I8.S
,
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica
El principal objetivo es que por el método de ensayo a la flama logremos identificar cationes mediante la coloración que lograremos observar generada por su espectro de emisión.
Identificar por el método de las perlas de bórax la visualización de cationes por medio de la coloración de la perla de bórax.
Dar conocimiento sobre la estructura electrónica de los átomos observar el cambio de color de la flama al acercarle una sal y ver cómo reacciona.
!econocer si el color de la coloración de la perla de bórax sumada a un nuevo elemento de prueba se asemeja a la coloración de llama que presenta previamente el elemento ad"erido
,% M97E2I9LES
#órax $obre $obalto !ecipiente de crisol %ápices de grafito &'ongol ()* 'ec"ero #unsen
$% 02.CE:IMIEN7. E;0E2IMEN79L I%
$ogemos una muestra sólida e inorgánica para someterla a un calentamiento en la flama para que al final esta se oxide o se reduzca.
II%
+a que tratamos con sustancias que emiten coloración al exponerlos a la llama se utiliza el bórax &
Na2 B4 O7 ∙ 10 H 2 O
* para que la perla también se coloree. ,eg-n el
'anual de 'ineraloga de Dana también se usa la sal de fosfato de sodio y amonio llamada también ,al de /ósforo &
P O 4 HNaN H 4 ∙ 4 H 2 O
* para aquellos que son
incoloras y blancas sin embargo en este experimento solo trabajaremos con
$
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica elementos que poseen coloración en su perla para esto generaremos una perla de bórax. III.
El bórax al calentarse se des"idrata y funde produciendo unas perlas vtreas transparentes.
1% 2ESUL79:.S 8istos en laboratorio 0. 1l introducir el carbón del lápiz rápidamente con el bórax pulverizado el polvo ad"erido se mantiene en la parte más caliente de la llama2 la sal se "inc"a al perder su agua de cristalización y luego se contrae formando una perla vtrea incolora transparente que se compone de una mezcla de meta borato de sodio y an"drido bórico. ). %as demás perlas de bórax resaltan por un color caracterstico en el caso del cobre y el cobalto. 3. 1lgunas perlas no encajaban seg-n el color teórico y esto debido a ciertas impurezas o mezclas erróneas con el bórax a la "ora de calentar la sustancia.
4.
C.NCLUSI.NES •
$iertos elementos cuando se disuelven en fundentes apropiados dan un color caracterstico a la masa fundida la cual se denomina perla.
•
$uando el 5etraborato de ,odio &#órax* se calienta se transforma en metaborato más an"drido bórico y cuando se combina con una sal y se pone sobre la llama libera los óxidos del metal en este caso el catión para dar coloración a la llama. + as cuando la perla tomó su color definitivo se convierte en metaborato de metal.
*% .5SE289CI.NES •
6ara obtener mejores resultados la punta del lápiz debe tener la forma y dimensiones similares a la de un lápiz pelado &preferentemente se pela la parte de madera más cercana al lápiz con fuego para que al momento de operar con el
1
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica mec"ero bórax y demás no "aya complicaciones o margen de error con los elementos y sus perlas* •
1lgunas sustancias fundidas en el extremo del lápiz da algunas perlas que toman diferentes colores seg-n las sustancias que se agregue en peque7a cantidad y seg-n el carácter oxidante o reductor de la llama empleada.
•
Debe enfriarse la perla sin sacarse de la flama cuando e trabaja en la zona reductora porque si se saca antes se oxida y pierde color.
•
,i el catión tiene varios n-meros de oxidación el color que se produce en la perla en la zona oxidante puede ser diferente al que se produce en la zona reductora2 estos colores son caractersticos.
4% CUES7I.N92I. )% ( El #órax borato de sodio o 5etraborato de sodio &
Na2 B4 O7
8
10 H 2 O
* es un
compuesto importante del #oro es el nombre comercial para la sal de boro. Es un cristal blanco y suave que se disuelve fácilmente en agua2 con densidad de 093 g:cm 3. ,i se deja de reposar al aire libre pierde lentamente si "idratación y se convierte en tincalconita &
Na2 B4 O7 ∙ H 2 O
*.
Usos o
El bórax se utiliza ampliamente en detergentes suavizantes jabones desinfectantes y pesticidas. ,e utiliza también en la fabricación de esmaltes vidrio y cerámica. 5ambién se convierte fácilmente en ácido bórico o en
o
borato que tienen muc"os usos. ;na mezcla de cloruro de bórax y amonio se utiliza como fundente al soldar "ierro y acero. ,u función es bajar el punto de fusión de indeseado óxido de "ierro.
3
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica o
El bórax también se utiliza en joyera mezclado con agua como fundente al soldar oro plata etc. 6ermite que el metal fundido fluya uniformemente sobre el molde y conserve el brillo y el pulido de la pieza a soldar. 1taca ciertos tipos de piedras semipreciosas como toda la familia de las circonitas las cuales destruyen al contacto con el bórax y con una alta temperatura
o o
o o
necesaria para fundir el metal. 5ambién es "abitual su uso para adulterar la "erona. ,e usa en la manufactura de vidrios de componentes de pinturas de soldaduras de preservantes de maderas. 5ambién se usa como desoxidante y como ingrediente de abonos foliares. 1demás se utiliza como aditivo en la aplicación de yesos ya que reduce considerablemente el tiempo de fraguado del mismo.
,% •
Aacimientos en el mundo El bórax es el borato más extendido. ,e forma por evaporación de los lagos salados y como eflorescencia en las superficies de la ti erra de las regiones áridas. %os depósitos del 5bet "an suministrado grandes cantidades de bórax las cuales fueron exportadas a Europa en crudo con el nombre de
tíncal
siendo
el primer bórax usado por la civilización occidental. En los Estados ;nidos se encontró inicialmente el condado de %a
kernita
se presenta en capas en los depósitos en
#oron $alifornia y se obtiene comercialmente de las salmueras del lago ,earles en 5rona $alifornia. 1sociado con otros boratos se encuentra el bórax en la cordillera de los 1nde y en partes colindantes de la 1rgentina #olivia y $"ile. El bórax está> frecuentemente asociados con minerales similares tales como "alita yeso ulexita colemanita y otros boratos raros. •
Aacimientos en el 0er@ *
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica %os yacimientos de boro de importancia comercial se encuentran solamente en un reducido n-mero de regiones geográficas en el mundo y en el 6er- también. Existe la 6una ,udamericana &,ur del 6er- ,uroeste de #olivia norte de $"ile y ?oroeste de 1rgentina*. Estas poseen las terceras reservas mundiales de #órax en el mundo luego de 5urqua y la $osta @este de Estados ;nidos.
$% Escriba las reacciones ?uímicas en cada caso%
Óxidos Titanio !Ti" #olframio !#" $olibdeno !$o" Cromo !Cr" %anadio !%a" Uranio !U" &ierro !'e" Cobre !Cu" Cobalto !Co" N()uel !Ni" $anganeso !$n"
Perlas de Bórax Llama oxidantes Llama redutora Incolora o blanco 0ardo violeta 9marillo a !ardo Incoloro o blanco amarillento Incolora o blanco 0ardo 8erde amarillenta 8erde claro 8erde 9marillenta 8erde claro casi incolora 8erde !álido a casi 9marillo incolora 9marillo 8erde botella !álido 2o/o o!aco con 8erde aBulado muc'o "ido 9Bul 9Bul 2o/iBo castao &ris o!aco 8ioleta ro/iBo
Incoloro
1% ,e aprecia mejor la diferenciación en la coloración de la perla cuando se expone a la
4
Universidad Nacional Mayor de San Marcos – Laboratorio de Química Inorgánica llama reductora aunque seg-n otros a veces decidir cuál es mejor es subjetivo puesto que la mayora se gua más por el color sin importar si concuerda teóricamente.
3% %a llama es una masa gaseosa en combustión que se eleva de los cuerpos que arden y desprenden luz. 0. $ono froA ?o llega el oxgeno &B C$* ). $ono de reducciónA 6oco oxgeno &)BB C$* 3. $ono de oxidaciónA 1bundancia de oxgeno &BB C$* . Fona de fusiónA 1lcanza los 0BB C$
*%
<:e ?u= se conforma la !erla incolora de bra">( 1l introducir el carbón del lápiz rápidamente con el bórax pulverizado el polvo ad"erido se mantiene en la parte más caliente de la llama2 la sal se "inc"a al perder su agua de cristalización y luego se contrae formando una perla vtrea incolora transparente que se compone de una mezcla de meta borato de sodio y an"drido bóricoA Na2 B4 O7 → 2 NaB O2 + B 2 O 3
4% E"!licar sus venta/as y desventa/as% •
0erla verde aBulada 2 Cu
+2
+ O 2 → 2 CuO
(
)
CuO+ Na2 B 4 O7 →Cu B O2 2+ 2 NaB O2
D
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•
0erla aBul 2Co
+2
+ O2 → 2 Co O
(
)
CoO + Na2 B 4 O7 →Co B O2 2+ 2 NaB O2
D% E"!li?ue la raBn ,eg-n el cuadro de reacciones coloreadas con fundentes &Ensayo de la perla* en el 'anual de 'ineraloga de Dana se tiene que aquellos minerales que posean una coloración de llama y espectro definido también poseen una perla de color definida la cual tiende a ser la misma que la coloración de llama ya sea en zona reducida o zona oxidante sin embargo "ay minerales que son nocivos porque desprenden gases tóxicos e irritantes o que poseen una dureza baja y dispersan polvos venenosos.
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