UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR Facultad de Ciencias Químicas Laboratorio de Química de Coordinación Integrantes:
Campuzano Luis Rosero Cristian Yépez Mishell
GRUPO: No 3 Fecha: 15 de junio del 2015
Prá cticá Nº 6 Prá 1. TEMA: Síntesis de Sulfato Doble de Hierro y Amonio Hexa-Hidratado 2. OBJETIVOS: 2.1 OBJETIVO GENERAL: - Sintetizar la sal de Mohr a partir de clavos de hierro, carbonato de amonio y ácido sulfúrico.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS: - Determinar el rendimiento de la reacción a partir del producto obtenido. - Analizar las características químicas y físicas del compuesto sintetizado para un manejo adecuado.
3. MARCO TEORICO 3.1 GENERALIDADES Estado Físico: Sólido Apariencia: Verde claro. Olor: Sin olor. pH: ---
Temperatura de Ebullición: No aplica. Temperatura de Fusión: 100°C Densidad (Agua1): 1.86 g/cm3 a 20ºC Densidad de vapor (Aire = 1): No se encontró información. Presión de Vapor (mm Hg): No se encontró información. Solubilidad: Soluble en agua (SWAN, 2009)
3.2 Código SAFT-DATA NFPA Rating: health: 3; flammability: 0; instability: 0
0 3
0
(FisherScientific, 2009)
3.3. Forma de almacenamiento Manipulación: Sin indicaciones particulares. Almacenamiento: Recipientes bien cerrados. Temperatura ambiente. Protegido de la luz. (Panreac, 2006)
3.4 APLICACIONES Algunas de sus aplicaciones están en la preparación de patrones para medidas de ferromagnetismo o como valorante en análisis de suelos y agua en agricultura. (Guitierrez-Ríos, 1994) Una de sus aplicaciones más importantes radica en el hecho de que este Fe(II) se oxida con más dificultad que en las sales normales por lo que se utiliza para preparar disoluciones de Fe(II).
4. MATERIALES Y REACTIVOS MATERIALES
REACTIVOS
Vaso de precipitación
H2S04 (c)
Varilla de agitación
100 g de clavos de Fe
Matraz Erlenmeyer
60-75 g (NH4)2CO3
Balón aforado 100ml
KMnO4 0.1N
Papel filtro Cocineta eléctrica Embudo de vidrio
Na2C2O4 p.p. H2SO4 16%
5. PROCEDIMEINTO A 300 mL de agua adicionar 100mL de H 2SO4 concentrado. Dividir esta mezcla en dos partes. A la primera parte agregar los clavos de hierro en exceso, dejar reposar hasta que deje de desprenderse hidrógeno, filtrar La segunda parte de la solucion neutralizar en caliente con carbonato de amonio pulverizado y filtrar Mezclar las dos soluciones en caliente y enfriar.
Lavar los cristales verde-azulados obtenidos.
6. OBSERVACIONES -
Al momento de adicionar el ácido sulfúrico al agua, se lo realizo con la mayor precaución posible y lentamente ya que es una reacción muy exotérmica. Los clavos de hierro se los agrego en exceso para poder obtener un mayor rendimiento; esta solución se dejó reposar por aproximadamente 4 días. Al neutralizar el carbonato de amonio se lo realizo en caliente. Al unir las dos soluciones inicialmente solo se observó una coloración verde. Después de concentrar y enfriar la solución total se observó la formación de cristales de color verde claro.
7. DATOS EXPERIMENTALES
8. CÁLCULOS 8.1. REACCIÓN
H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 (1) H2SO4 + (NH4)2CO3 → (NH4)2SO4 + H2O (2) FeS04 + (NH4)2S04 → (NH4)2Fe (SO4)2
8.2. ESTEQUIOMETRIA
|| ||, | = . ∗|,
() (). ()=. () .() ∗. () () () Reactivo limite es el
() ()() . ()()=. ()() . () ∗. () () ()() 9. RESULTADOS Tabla No 1. Rendimiento de la reacción. Masa Teórica (gr)
Masa exp. (gr)
% rendimiento
------
--------
----------
10. ANÁLISIS DE COSTOS: Tabla No 2. Análisis de costos Reactivo/ insumo H2S04 (c) Clavos de Fe (NH4)2CO3 Na2C2O4 p.p. Sal de Mohr
Presentación
Costo comercial (USD)
1 lt 1 lb 1 lb 1 lt 1 kg
7,1 1 1 21,53 10
(Quiminet, 2015)
Valor comercial:
-------g de Sal de Mohr x
10 ó = −−−ó
Valor experimental:
ó = 0.22 ó 453,59 , ó 100ml ácido sulfúrico x = 0.71 ó 100g clavos de hierro x
1 ó = 0.17 ó 453,59
75g puros de (NH4)2CO34 x
Gasto total = 1,1 $/kg
11. CONCLUSIONES: -
Al terminar la práctica se logró sintetizar la sal de Mohr a partir de clavos de hierro, carbonato de amonio y ácido sulfúrico empleando técnicas usuales de síntesis como el filtrado y la cristalización
-
Se calculó mediante la estequiometria de la reacción una cantidad teórica de -------gr dela sal de Mohr(Sulfato Doble de Hierro y Amonio Hexa-Hidratado).
-
Finalmente se obtuvo una cantidad experimental de-------- gr de Sulfato Doble de Hierro y Amonio Hexa-Hidratado que en comparación con el valor teórico se obtiene un rendimiento de reacción de -------%.
-
El procedimiento (no,si) es rentable ya que se gastó aproximadamente $-----dólares y si se vende el producto obtenido como producto comercial se lo venderá a $-------dólares obteniendo así una pérdida de con una pérdida de $-----dólares.
12. DISCUCIONES.
La síntesis del Sulfato Doble de Hierro y Amonio Hexa-Hidratado, mejor conocido como sal de Mohr, tiene un rendimiento del
---%
lo que demuestra que en el
procedimiento se cometieron errores aleatorios y sistemáticos, donde, para mejorar estos resultados sería necesario disolver la mezcla inicial de forma correcta, mejorar el tipo de filtrado y concentrar más la solución.
La pureza de la sal obtenida
---% se vio afectada principalmente a que los clavos
utilizados no eran de hierro puro. Se pudo deducir que uno de los posibles factores de impurezas los cuales dismuyen el porcentaje de pureza y rendimiento es la oxidación de Fe2+ a Fe3+ debido a que los compuestos que contienen hierro con estados de oxidación (II), se oxidan con facilidad debido a la presencia de oxigeno el cual actúa como agente oxidante. Luego de acidificar la solución ocurrió la metátesis entre al ácido sulfúrico y el carbonato de amonio produciendo el sulfato de amonio y dióxido de carbono. La sal de Mohr en solución tiene un pH ácido debido a la presencia de iones, y esto evita que la oxidación ocurra, por lo que la oxidación de Fe2+ a Fe3+, ocurre fácilmente en valores de pH altos.
Se concentró la solución a alta temperatura para que la solución salina pierda lentamente agua, cuyo punto de ebullición es menor. Sin embargo, no se puede seguir calentando después de la ebullición porque no sólo se empezaría a perder vapor de agua sino también solución con la sal disuelta
13. BIBLIOGRAFÍA
FisherScientific. (20 de 07 de 2009). Recuperado el 12 de 07 de 2015, de https://www.nwmissouri.edu/naturalsciences/sds/a/Ammonium%20ferrous%20sulfate.pdf Guitierrez-Ríos. (1994). Química Inorgánica. En Guitierrez. Reverté. Panreac. (2006). Panreac. Recuperado el 12 de 07 de 2015, de http://pub.panreac.com/msds/ESP/5227.HTM Quiminet. (2015). Quiminet . Recuperado el 12 de 07 de 2015, de http://www.quiminet.com/productos/acido-sulfurico-85862515/precios.htm SWAN. (2009). Analytical Instruments. Recuperado el 12 de 07 de 2015, de SWAN: http://www.swan.ch/GetAttachment.axd?attaName=158a4db2-7940-434d-a680-b9820e2f8088
