PROGRAMA DE INGENIERÍA INGENIERÍA QUÍMICA QUÍMICA ANALITICA I REACCIONES DE PRECIPITACION Robledo Mario. Laboratorio de Química Analítica, Universidad del Atlántico, Km 7 Vía Puerto Colombia – Barranquilla – Barranquilla – Atlántico, Atlántico, 8 de Mayo 2014
Resumen Se analizó experimentalmente las reacciones de precipitación en 4 partes con soluciones conocidas, haciendo énfasis en la interpretación de las mismas a partir del uso de ecuaciones de reacciones en medio acuoso, elaborando una descripción detallada de las observaciones en el proceso de precipitación.
Palabras Claves: solubilidad, precipitación, reacciones, soluciones INTRODUCCION Las reacciones de precipitación son aquellas en las que el producto es un sólido; se utilizan en los métodos gravimétricos de análisis y en las titulaciones por precipitación. • Métodos gravimétricos: se basan en las mediciones de masa, donde la sustancia a analizar se convierte en un precipitado escasamente soluble; se filtra, se lava para eliminar impurezas, se convierte mediante el tratamiento térmico adecuado en un producto de composición conocida y finalmente se pesa. • Métodos por titulación: se b asan en la medición de la cantidad de un reactivo de concentración conocida que se consume por la sustancia a analizar, formando un precipitado. Es necesario añadir un indicador colorido que indique el punto final de la reacción.
• Solubilidad: máxima cantidad c antidad de soluto que es posible disolver en un litro de agua. Cuando está expresado en mol/L se llama solubilidad molar (s), cuando se expresa en g/L o mg/L es solubilidad (S). Factores que afectan la solubilidad: • La temperatura: En la mayoría de los casos la solubilidad de una sustancia sólida aumenta con la temperatura; en los gases la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura. • La presión: Para fines prácticos, la presión externa no tiene influencias sobre la solubilidad de líquidos y sólidos pero si influye sobre la solubilidad de los gases. Ley de Henry: la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas sobre la disolución.
• La adición de un ion común (efecto del ion común):
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PROGRAMA DE INGENIERÍA INGENIERÍA QUÍMICA QUÍMICA ANALITICA I Es el efecto que produce agregar determinada concentración de un ion que es común con uno de los iones de la sal cuando ambos se encuentran en la misma solución, dando como resultado la disminución de la solubilidad. El ion común desplaza el equilibrio de acuerdo con el principio de LeChatelier. Ejemplo: 5
METODOLOGIA Esta práctica se llevó a cabo en 4 pasos En un tubo de ensayo se llevó una muestra de 2.5 ml cloruro de bario 0.1M con gotas de carbonato de potasio hasta la formación de un precipitado, luego adicionamos gotas de ácido clorhídrico. En otro tubo de ensayo se llevaron una muestra 2.5 ml de nitrato de plomo 0.1M y adicionamos gotas de la disolución de ioduro de potasio hasta la formación de un precipitado.
• Efecto salino Es el efecto que produce agregar determinada concentración de un ion que no es común con uno de los iones de la sal cuando ambos se encuentran en la misma solución, dando por resultado el aumento de la solubilidad. Un sólido siempre está en equilibrio con los iones que lo forman de acuerdo con:
En un tercer tubo de ensayo se tomó una muestra de 2.5ml fosfato de potasio 0.1M y se le adiciono gotas de la disolución de cloruro de calcio hasta que se forme un precipitado. Para terminar se tomó un tubo con 2.5ml nitrato de plata al 0.1M y se le adicionaron gotas de la disolución de cloruro de sodio hasta formarse un precipitado. 1 DISCUSION Y RESULTADOS
El equilibrio se expresa mediante la constante Kps:
Kps = [A] [B] Kps = constante de producto de solubilidad
En la primera parte, los productos son carbonato de calcio (precipitado) siendo insoluble en agua, los iones cloruro se combinan con los iones de sodio para formar cloruro de sodio. el carbonato de bario sólido que se forma a partir del desplazamiento de dos de los iones de las moléculas de los reactivos. 4
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PROGRAMA DE INGENIERÍA INGENIERÍA QUÍMICA QUÍMICA ANALITICA I
El carbonato de bario reacciona con ácidos para dar sales de bario solubles en agua, por lo que no presenta precipitado en esta muestra.2 Imagen 3. Fosfato de potasio con cloruro de calcio
Imagen 1. Cloruro de bario, carbonato de Potasio y ácido clorhídrico
En la segunda parte Para el nitrato de plomo con el yoduro de potasio: Se formó un precipitado de color amarillo intenso de yoduro de potasio. Al cabo de varios minutos el precipitado se situó en el fondo del tubo. 3
Contienen iones de calcio (Ca 2+) junto con ortofosfatos (PO 43-), la solubilidad del fosfato de calcio decrece con el aumento de la temperatura. Por lo tanto, el calentarlo causa una mayor precipitación del compuesto. Para la cuarta parte, el nitrato de plata y el cloruro de sodio
El acetato de plomo es el único compuesto de plomo soluble en el agua.
Imagen 4. Nitrato de plata con cloruro de sodio
Imagen
2.
Los cationes de plata se separan de los aniones del nitrato y los cationes de sodio se separan de los aniones del cloruro, los cationes de plata se encuentran con aniones de cloruro, formando el cloruro de plata, (AgCI), sal iónica.
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PROGRAMA DE INGENIERÍA INGENIERÍA QUÍMICA QUÍMICA ANALITICA I Preguntas. 1. Escriba las ecuaciones que han tenido lugar en la experiencia. Para la 1era parte
4. ¿qué es la constante del producto de solubilidad? La constante del producto de solubilidad es el producto entre las concentraciones de los iones constituyentes cada uno elevado a la potencia de su coeficiente estequiometrico en la ecuación del equilibrio.
Luego de adicionarle ácido clorhídrico:
KpS=[A] Y[B]X
5. Exprese la constante de solubilidad de los productos obtenidos en disolución acuosa.
Para la 2da parte: 2
Para la tercera parte:
R:
Para la 4ta parte
2. ¿Qué diferencia hay entre ecuaciones moleculares y ecuaciones iónicas?
En una ecuación molecular, se escriben las fórmulas de los reactivos y productos, y los estados de cada de sustancia, mientras que en la ecuación iónica se escriben los iones participantes en la reacción, poniéndose el sólido como una molécula y lo acuoso disociado (iones espectadores). 3. ¿Que son ionógenos poco solubles? Los ionógenos poco solubles son aquellos que se presentan cuando el producto iónico es mayor que la constante del producto de solubilidad.
6. Investigue las constantes de solubilidad de las sustancias obtenidas en la experiencia. Carbonato de Bario, 8.1×10 -9 Yoduro de plomo, 7.1×10 -9 Fosfato de calcio, 2.07×10 -33
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PROGRAMA DE INGENIERÍA INGENIERÍA QUÍMICA QUÍMICA ANALITICA I CONCLUSION La reacción de precipitación se caracteriza por la formación de una disociación en dos fases visibles por lo general siempre participan compuestos iónicos, tanto menor sea su valor de Kps menos soluble será el compuesto, en la mayoría de los casos el precipitado cae al fondo del recipiente contenido ya que posee una densidad mayor al del solvente contenido.
[3]. Miranda M.; García A.; lopez C., 2008. En: Unidad didáctica química orgánica. Universidad Nacional de Educación a Distancia Madrid. [4] Introducción a la química analítica, Skoog. Douglas, Editorial Reverte 2002 PDF.
[5]. REFERENCIAS
[1] Guía de laboratorio. Prácticas de docencia para el programa de ingeniería química. En: REACCIONES DE Colombia: PRECIPITACION. Universidad del atlántico. [2]. Química analítica moderna, W.F.Pickering, Editorial Reverte 1980 PDF.. PDF
Laitinen Herbert; Harris Walter. Formación y propiedades de los precipitados. En:Análisis químico texto avanzado y de referencia
[6]. Chang Raymond (2002). Reacciones en disolución acuosa En: Química.Editorial Química. Editorial McGraw-Hill
