CÓDIGO: IPL-LAB-02
INFORME DE LABORATORIO UCE-FAC.CCQQ LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA
Versión: 00 Fecha de vigencia: 05/2017
Pág. 1
Asignatura:
Química Analítica Cualitativa
Número y nombre de la práctica: Fecha de realización de la Práctica: Grupo N°:
Nº 6 - Tratamiento y Manejo de precipitados.
1
Nota:
Fecha de entrega del 21/06/2018 Informe: Integrantes: Integrantes: Apellido/s y nombre/s:
14/06/2018
Alpusig Lizbeth Betancourt Carla Caiza Dayana Minango Mauro
TITULO: Tratamiento y Manejo de precipitados. OBJETIVO/S: General:
Observar la formación de un precipitado, su separación de la disolución mediante filtración normal.
Específicos:
Conocer el principio básico para la obtención de un precipitado. Emplear adecuadamente instrumentos de laboratorio que permitan aislar el precipitado de la disolución de origen.
Calcular el rendimiento de una reacción por precipitación.
Conocer los distintos tipos de precipitados.
FUNDAMENTO TEÓRICO: Se define como precipitación a la operación eficaz y sencilla que es utilizada en el laboratorio para la obtención de sustancias insolubles o que tienen una solubilidad muy baja.para formar un precipitado se necesita necesit a mezclar dos disoluciones que contienen una especie reacción antes de la reacción de precipitación y si en el transcurso de la reacción la concentración de las reacciones supera el producto de solubilidad se va a producir la precipitación.Si un sólido se forma de manera rápida se formarán partículas muy
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pequeñas se habla de precipitación,en otra situación el sólido se forma de manera lenta se habla de una cristalización.la diferencia entre estos es la velocidad con la que se lleva a cabo en el grado de control que se ejerza sobre las variables que en e l intervengan, ́ ma s que en el grado de cristalinidad de las muestras obtenidas. Los dos procesos se ́ utilizan en qu mica como me todos de purificacio n de s o lidos necesitando ambos de ́ ́ ́ ́ te cnicas de separacio n de la fase l quida, tales como la decantacio n, la filtracio n o la ́ ́ ́ ́ ́ centrifugacio n (Universidad Autónoma de Mexico,2015).
́ PALABRAS CLAVES: Analísis, Titulación, solubilidad, partículas, precipitado. MATERIALES -
Varilla de agitación – Probeta - 15-20 tubos de ensayo - 1 pinza para tubos de ensayo - 1 gradilla de madera o plástico - 3 matraz Erlenmeyer 259 ml - Papel filtro - 2 embudos de vidrio - 2 vasos de precipitación de 250ml - Vidrio reloj - 1 Piseta de 250 ml - 3 Pipetas volumétricas de 25 ml - 1 Pipeta de 250 ml - Guates de calor
REACTIVOS -
Solución de AgNO 3 - Cloruro de sodio NaCl - Carbonato de sodio Na 2CO3 Cloruro de calcio CaCl2 - Sulfato de sodio Na 2SO4 - Cromato de sodio Na 2CrO4 Cloruro de bario BaCl 2 - Cloruro de estroncio SrCl 2 - Sulfato de cobre CuSO 4 Cloruro de Níquel. NiCl 2 - Sal común ( NaCl)
PROCEDIMIENTO: Obtención de precipitados a partir de reactivos sólidos Se mezclaron las soluciones de BaCl 2 y Na2CO3, donde observamos la formación de precipitados, se enfrío las solución y se a filtro obteniendo de esta manera el precipitado en el papel filtro, mismo que se procedió a secar para después de ello se pesó y así obtuvimos el cálculo de rendimiento del precipitado.
Obtención de precipitados a partir de soluciones molares de los reactivos. Se realizaron las disoluciones de 0,1 M de NaCl y 0,1 M AgNO3, mediante cálculos respectivos, una vez obtenido estas disoluciones procedimos a mezclarlas, al reaccionar permitieron la formación de un precipitado. De igual manera que el anterior procedimiento se filtró y seco y se procedió a pesar el precipitado para la obtención de su rendimiento.
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO Obtención de diversos precipitados de metales de transición Se mezclaron volúmenes iguales de 1 ml, en tubos de ensayo con los siguientes reactivos
AgNO3 (0,1 M) más K 2Cr2O4 (0,1M) CuSO4 (0,1 M) más Na2CO3 (0,1M) NiCl2 (0,1 M) más Na 2CO3 (0,1M)
RESULTADOS: 1.- Calcule la masa teórica que espera obtener de los precipitados de la parte 1 y 2 de la práctica. Una vez obtenido los valores experimentales, calcule el % de rendimiento de cada uno.
Datos:
= , →1,5g P1 del papel filtro: 0,30g P2 del papel filtro: 0,64g PT del papel filtro: 0,94g
ó: → ↓ , × , × = , × −
, ×
× = ,
Valor Teórico: ,×− ×
, = ,
% Rendimiento Valor experimental: 1,6531 -0,94= 0,7131g % =
×
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO % =
,
, ×
% = , Datos: NaCl M=0,1
V= × = ,
= ∗ ∗ = 0.1 ∗ 58.4 ∗ 0.05 = 0.292 M=0,1
V= × = ,
= ∗ ∗ = 0.1 ∗ 169.87 ∗ 0.02 = 0.33974 P del papel filtro= 0,30g
Reacción:
↔ ↓ 0,29 ∗
1 1 ∗ = 4,96 × 10− 58,44 1
0,34 ∗
1 1 ∗ = 2,001 × 10− . 169,87 1
Valor teórico:
2,001×10− ∗
143,32 = 0,29 1
% Rendimiento Valor experimental= 0,8039g – 0,30g = 0,5039g AgCl
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO % =
, × ,
% = , 2.- Calcule la solubilidad de los sulfatos de los metales alcalino-terreos obtenidos a partir de los valores de Kps.
4 = 2,010− 4 ↔ + 4− = [+ ][4− ] = [][] = = √ 2,010− = 4,4710− 4 = 1,110− 4 ↔ + 4− = [+ ][4− ] = [][] = = √ 1,110− = 1,0410− 4 = 2,810− 4 ↔ + 4− = [ + ][4−] = [][] = = √ 2,810− = 5,2910− 3.- Escriba todas las reacciones de precipitación y el tipo de precipitado para cada experimento.
→ ↓ 2
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↔ ↓ AgCl H2SO4 + CaCl2 CaSO4 + 2HCl H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl H2SO4 + SrCl2 SrSO4 + 2HCl Na2SO4 + CaCl2 CaSO4 + 2NaCl Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl Na2SO4 + SrCl2 SrSO4 + 2NaCl AgNO3 + K 2CrO4 Ag2CrO4 + KNO3 CuSO4 + Na2CO3 CuCO3 + Na2SO4 NiSO4 + Na2CO3 NiCO3 + Na2SO4
RESULTADOS: Rendimiento
→ ,% ↔ ↓ 57,55% Cuadro 1: Resultados de porcentaje de rendimiento Autores: Dayana Caiza y Otros
Solubilidad
↔ + − ↔ + −
,−
↔ + −
5,2910−
1,0410−
Cuadro 2: Resultados de la solubilidad Autores: Dayana Caiza y Otros
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO REACIONES Y TIPO DE PRESIPITADOS
REACCIONES
TIPO DE PRECIPITADOS
COLOR
→
↔ ↓
Gaseoso
Blanco
Blanco
AgNO3 + K2CrO4
Ag2CrO4 + KNO3
pulverulento
Rojo anaranjado
CuSO4 + Na2CO3
CuCO3 + Na2SO4
pulverulento
Celesteverdoso
NiSO4 + Na2CO3
NiCO3 + Na2SO4
pulverulento
Blanquecino
Cuadro 3: Reacciones y tipos de precipitados Autores: Dayana Caiza y Otros
DISCUSIÓN DE RESULTADOS: Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de una reacción química o bioquímica. A este proceso se le llama precipitación, esta puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la disolución debido a una reacción química o a que la disolución ha sido sobresaturada por algún compuesto, esto es, que no acepta más soluto y que al no poder ser disuelto, dicho soluto forma el precipitado. (Quimica.es, 2011) Al realizar la práctica se observó que la precipitación se dio con facilidad, al mezclar BaCl + NaCO , en donde se obtuvo que formo un precipitado gaseoso y de color blanco, al filtrar dicho precipitado se obtuvo un poco polvo, esto se justifica ya que las partículas atraviesan el filtro por ser muy pequeñas. En el segundo precipitado se mezcló NaCl + AgNO3, obteniendo AgCl el cual forma un precipitado gaseoso de color blanco. El porcentaje de rendimiento obtenido fue de 66,42 % en la primera y de 57,55 en el segundo justificando estos resultados por errores de pesaje, como en la medición de la cantidad de agua y reactivos utilizados, además de errores sistemáticos al filtrar adecuadamente, como dato importante en la precipitación también se obtuvo NaCl por lo que el precipitado se cristalizó aumentando el peso de del mismo. (Méndez, 2010).
Obtención de los sulfatos de los metales alcalinotérreos, a partir de ácido sulfúrico diluido (1N) y sulfato de amonio saturado.
Los iones de metales alcalinotérreos pueden formar compuestos poco solubles en agua y poco complejos con aniones .Al reaccionar estos metales con sales como “sulfato de
amonio “ provocan que se separen los hidrógenos y esto puede ser evidenciado con indicadores de , un ejemplo de reacción para la formación de precipitados puede ser Sr 2++ H2Y-> CaY +2H+, pero es necesario realizar un buen proceso de lavado en estos
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO precipitados, ya que así se va a dar de mejor manera la eliminación de H+ procedentes anteriormente de la precipitación reacción y así determinar los H+ de las reacciones del precipitado (Rodríguez,2008) En el caso de la reacción de los metales alcalinotérreos con ácidos se forman complejos coloreados de iones usando indicadores como NaOH el PH. Para los Ph que sean mayores a 12 los iones de los metales alcalinotérreos están en mayor cantidad y estos iones pueden ser desplazados de los complejos que estén formando (Borras,2006). Las constantes de solubilidad van a depender del balance de energía reticular y la energía de hidratación, la solubilidad en metales alcalinotérreos va a disminuir de arriba hacia abajo en el grupo (Padilla,2014). En la última parte de la práctica se obtuvieron varios precipitados, en el primero tubo se mezcló AgNO3 (0,1 M) + K 2CrO4 (0,1 M) donde se obtuvo el precipitado Ag2CrO4 de tipo pulverulento y de color rojo-anaranjado, en el segundo tubo se mezcló CuSO 4 (0,1M) + Na2CO3 (0,1M) dando como precipitado el CuCO 3 de tipo pulverulento y de un color celeste verdoso, esto es porque en el CuCO3 está presente el catión〖Cu〗(2+), este a su vez en las reacciones químicas produce este color característico debido a que en su distribución electrónica su orbital d es incompleto dándole la capacidad de absolver fotones que poseen longitudes de onda que le dan el color que emite. (Sherman & Russikoff, 2006) En el tercer tubo de ensayo se mezcló NiSO 4 (0,1 M) + Na2CO3 (0,1 M), obteniendo el precipitado NiCO3 de tipo pulverulento de color blanquecino, esta reacción de precipitación se da ya que las partículas son muy pequeñas que a efecto de la gravedad no precipitan.
CONCLUSIONES:
Se determinó que un precipitado puede formarse por la mezcla de dos sustancias en las que si las concentraciones superan al producto de solubilidad darán paso para la formación de un precipitado. Se obtuvieron diferentes tipos de precipitados ya que estos dependen del origen de la reacción y de los productos de solubilidad. Se utilizó la técnica de filtración en la que fue necesaria la obtención de cristales evitando que parte del precipitado se perdiera en la técnica de filtrado lo que afectaría los resultados de nuestra práctica. Existen diferentes tipos de precipitados unos que se pueden observar propiamente en la reacción mientras que en otros es necesario hacer un análisis cuantitativo en la obtención de los cristales obtenidos en las reacciones realizadas en esta práctica. Los porcentajes de rendimiento son considerables, ya que no superan al 100% por lo tanto se puede determinar que los métodos utilizados para la obtención de los precipitados se realizó de manera correcta y sin afectar el producto de la muestra.
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO BIBLIOGRAFÍA:
LUMITOS. Quimica.es. Precipitado. Recuperado el 20 de junio de 2018 de: http://www.quimica.es/enciclopedia/Precipitado.html Universidad Autónoma de Mexico, (2015) Precipitacion y cristalización Obtemido de http://www.qfa.uam.es/labqui/practicas/practica6.pdf Rodriguez,J (2008); Métodos-de-obtención-cualitativa-de-calcio-y-estroncio-sinsepararlos. Obtenido de: http://bdigital.unal.edu.co/15561/1/10191-18872-1-PB.pdf Borrás.J,J(2006);Universidad de Valencia.Metalesalcalinoterreos. Obtenidode:https://www.uv.es/~borrasj/ingenieria_web/temas/bloque_2/tema_10_alcalin o_terreos/tema_10_alcalino_terreos.pdf Padilla.M (2014).Metales Alcalinos y Alcalinoterreos. Obtenido de: http://ecaths1.s3.amazonaws.com/quimicainorganica/1677769424.Unidad%20IX.ppt Sherman, A., Sherman, S. J., y Russikoff L. (2006). Conceptos básicos de Química (7a ed.). México: CECSA.
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO ANEXOS Obtención de precipitado a partir de reactivos soli dos
Figura1. Preparación de Cloruro de bario (BaCl 2) más agua destilada y Carbonato de sodio (Na 2SO3) más agua. (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
Figuras 2 y 3. Filtración y lavado de la solución (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
Figura4. Secado del precipitado de BaCl 2 (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
Obtención de precipitado a partir de soluciones molares
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Figura 5. Preparación de AgCO3 y NaCl y formación del precipitado. (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
Figura 6. Filtrado del precipitado de la solución AgCO 3 y NaCl. (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
Figura 7. Filtración y lavado del precipitado obtenido de AgCO 3 y NaCl. (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
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Figura 8. Precipitado de AgCl. (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
Obtención de diversos precipitados de metales de transición
Figura 9. Obtencion del precipitado Ag 2CrO4 (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
Figura 10. Obtencion de los precipitados Ag 2CrO4, CuCO3, NiCO3 (Foto realizada por: Lizbeth Alpusig y otros)
