Practica 10 Obtencion de Cloro Elemental

Universidad Nacional Autónoma Autónoma de México Facultad de Química Ing. Química Laboratorio de Química Inorgánica Fuentes Aguilar Abisai

aveta! "#  Práctica 10 “Obtención y caracterización de cloro elemental”

Introducción  $l cloro se encuentra en la naturale%a combinado con otros elementos &ormando cloruros 'es(ecialmente en &orma de cloruro de sodio)* cloritos + cloratos * en las minas de sal* disuelto en el agua de mar* sales iónicas, como es el caso del cloruro sódico + cálcico, también con la ma+oría de metales, desde el cloruro de -a&nio -asta el cloruro de (lata. odría decirse /ue el cloro combina de &orma natural bastante bien con la ma+oría de elementos* /uitando los de su gru(o* -alógenos + gases nobles* aun/ue en las 0ltimas décadas de manera sintética &orma (arte de los mismos en com(uestos conocidos como son los &luorocloruros + cloruros de 1enón. La gran ma+oría de estos com(uestos suelen encontrarse con im(ure%as &ormando (arte de minerales como la carnalita* 2Mg3l45"678. $l cloro comercial se obtiene (or electrólisis en el (roceso de (re(aración de los álcalis + se ex(ende en &orma lí/uida* no es (uro, + (or lo tanto* -a de (uri&icarse. 9i se trata el dióxido de manganeso -idratado con ácido clor-ídrico concentrado se (roduce un gas exento en gran (arte de im(ure%as tales como el oxígeno gas '87'g)) + óxidos de cloro. :63l ; Mn87x678 < Mn3l7; 'x;7)678 ; 3l7 $l cloro elemental es un agente oxidante. Interviene en reacciones de sustitución* donde des(la%a alos -alógenos menores de sus sales. or e=em(lo* el gas de cloro burbu=eado a través de una solución de aniones bromuro o +oduro los oxida a bromo + +odo* res(ectivamente. 3omo los otros -alógenos* el cloro (artici(a en la reacción de sustitución radicalaria con com(uestos orgánicos /ue contienen -idrógeno. $sta reacción es &recuentemente >(ero no invariablmente> no regioselectiva* + (uede resultar en una me%cla de (roductos isoméricos. Frecuentemente* también es di&ícil el control del grado de sustitución* así /ue las sustituciones m0lti(les son comunes. 9i los di&erentes (roductos de la reacción se (ueden se(arar &ácilmente* (or e=em(lo* (or destilación* la cloración radicalaria sustitutiva 'en algunos casos acom(a?ada de una declorinación térmica concurrente) (uede ser una ruta sintética 0til. Algunos e=em(los industriales de esto son la (roducción de cloruro de metilo* cloruro de metileno* cloro&ormo + tetracloruro de carbono a (artir de metano* cloruro dealilo a (artir de (ro(ileno* + tricloroetileno + tetracloroetileno a (artir de @*7>dicloroetano. Los com(uestos de cloro son usados como intermediarios en la (roducción de un gran n0mero de (roductos industriales im(ortantes /ue no contienen cloro. Algunos e=em(losson! (olicarbonatos* (oliuretanos* siliconas* (olitetra&luoroetileno* carboximetilcelulosa + óxido de (ro(ileno. Los valores de (otencial estándar de reducción 'en medio ácido) (ara algunos de los (ares rédox del cloro son! $ 3l7B 3l> < @.4" C $ 63l8B3l7< @."4 C Los corres(ondientes en medio básico son! $ 3l7B3l>> < @.4" C $ 63l8B3l7 < D.:7 C

Objetivo 8btener + caracteri%ar al cloro elemental 3l 7 'g)

Material y reactivos >" tubos de ensa+e

>Na3l8 comercial 'ac)

>@ es(átula

>63l " M

>@ matra% de 7EDml >7 =eringas de "D ml con ta(ón >ta(ones de latex >3-arolitas de (lástico >Manguera de -ule delgadas >indicador universal

>Na86 4 M >Agua destilada >AgN84 >=ugo de uva " M >Nar 's) >2I 's)

Desarrollo exerimental! "esultados y #nálisis! @. ara la obtención de 3l7 'g)* se llevó a cabo la (roducción de gas cloro en medio ácido siguiendo el método de Mattson. 9e utili%ó @ mL de 63l "M + se colocó en la =eringa + 4 mL de solución de -i(oclorito de sodio comercial en la c-arolita /ue &ueron succionados (or la =eringa se -icieron reaccionar + se obtuvieron a(rox EE mL de cloro. osteriormente se lavó el cloro con agua destilada. 7. $n el ex(erimento @. 9e colocó E mL de Na86 4 M en un reci(iente (e/ue?o. 9e generó una =eringa llena de cloro + se succionó la solución de Na86 4 M con la =eringa /ue contiene cloro e inmediatamente se ta(ó la =eringa con el ta(ón de latex. 9e agitó vigorosamente la =eringa (ara me%clar las sustancias /uímicas + reaccionaron. La reacción /uímica /ue se llevó a cabo! 7 Na86 ; 3l7

Na3l8 ; Na3l ; 678

4. $n el ex(erimento! Gismutación 'o des(ro(orción) del cloro en agua. 9e colocaron ED mL de agua destilada en una botella o matra% (e/ue?o. 9e generó una =eringa de 3l 7 + se burbu=eo lentamente @D mL de cloro en el agua + utili%ando un (6metro* se tomó nota del cambio en el (6. Finalmente se a?adiron unas gotas de nitrato de (lata. 3l7'a/) ; 678'l)

63l 'ac) ; 63l8 'ac)

H$n /ué medio 'ácido o básico) se &avorece la dismutación del cloro elemental R= En medio basico.

H3uál es el origen del cambio en el (6 R= Hay como producto ácidos. H3uál es la es(ecie /ue reacciona con Ag; R=El ácido disociado contiene iones cloruro que son los que r eacionan con los iones plata. :. $x(erimento 4 ro(iedad decolorante 9e (re(aró una =eringa de cloro* + se lavó. 9e colocó en un vaso (e/ue?o de (reci(itados E mL a(roximadamente de un =ugo de uva. 9e conectó a la  =eringa de cloro una manguera de -uele + se burbu=eo el gas en el =ugo de uva* des(ués de un tiem(o se decoloro el =ugo* de color morado (aso a ca&é ro=i%o. E. $x(erimento : oder oxidante relativo de los -alógenos 9e a?adió unos (ocos cristalitos de Nar a un tubo de ensa+o + a otro tubo cristalitos de 2I* enseguida de les a?adió 7 mL de agua a cada tubo (ara disolver los cristales. 9e (re(aró @ =eringa llena de cloro. A continuación se descargó @D mL de cloro gaseoso en la solución del tubo de ensa+o /ue contiene bromuro acuoso* se ta(ó el tubo + agito la me%cla de gas + lí/uido. La me%cla reacciono inmediatamente (ara tornarse amarillo>anaran=ada. 3l7'g) ; 7 r >> r 7 'g) ; 73l>>> 9e re(itió el ex(erimento anterior con solución de +oduro. $n este caso la solución inicial se volvio ca&é oscura + en el transcurso de unos minutos se volvio amarilla (alido con (eda%os de un solido oscuro. 3l7'g) ; 7 I>> I7 'g) ; 73l>>> 9e (re(aro otro tubo con unos cristales de 2I disuletos en 7 ml de agua + se a?adió la me%cla resultante entre el cloro + el bromuro. r 7 'g) ; 7Na3l 'ac) ; 72I 'ac) 3oloca a estos tres (ares 1 7B1J en orden* de oxidante mas &uerte al mas débil e inclu+e en esta secuencia al F 7BF>> Mas oxidante F7BF>> 3l7B3l>> r 7Br >> Menos oxidante

I7BIJ

". 3loro gas + sodio metálico. 9e &undió sodio metálico con una (i(eta asteur* se conectó a la manguera /ue estaba conectada a la =eringa de gas cloro enseguida se le adiciono una

(e/ue?a cantidad de gas cloro a(roximadamente @E ml + reacciono dando una a(ariencia &ísica de color gris. 7Na 's) ; 3l7 'g)

7Na3l 's)

$onclusiones La obtención de 3l 7 'g) se (roduce rá(idamente el cual tiene una a(ariencia de color  amarillo verdoso + olor mu+ irritante. resenta una (ro(iedad decolorante la cual se com(robó ex(erimentalmente con =ugo de uva el cual decoloro el gas cloro. Así mismo en un agente oxidante mu+ &uerte debido a su alta electronegatidad* es más oxidante /ue el Kodo + bromo* como se observó en el ex(erimento : de (oder oxidante. Las reacciones del cloro son mu+ a(licables en la industria (ero (rinci(almente en el -ogar. Fuentes Aguilar Abisai 

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