UNIVERSIDAD DE CARTAGENA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES LABORATORIO DE INORGÁNICA I PREPARACIÓN DE LA SAL DE MOHR ( ) ( )
Rafael Correa** c. cohen; c. lara; g. blanco; b. martínez; y. torralbo; j. Quiroz. * (**) Docente, (*) Estudiantes Resumen: En la experiencia realizada se analizó y se sintetizó la sal de Mohr a partir de los reactivos sulfato ferroso (FeSO4) y sulfato de amonio (NH 4)2SO4 y también se determinó la pureza de la sal de Mohr por medio de un análisis cuantitativo del hierro (II) por valoración redox utilizando como valorante el permanganato de potasio. Palaras claves: síntesis, análisis, sal de Mohr. Abstract: In the experiment carried out was analyzed and summarized the Mohr salt reagents from ferrous sulfate and ammonium sulfate and also determine the purity of the salt Morh through a quantitative analysis of iron (II) by redox titration using as titrant potassium permanganate. Keywords: Synthesis, analysis, Mohr salt.
1.
INTRODUCCION
La sal de Mohr o también llamada sulfato ferroso amónico o sulfato de hierro (II) y amonio hexahidratado es una sal doble que se sintetiza a partir del sulfato de hierro (II) heptahidratado ( . 7 ) y sulfato de amonio, es muy estable frente al oxígeno atmosférico y cristaliza en forma hexahidratada en monoclínico [1] [1].. Sólo existe en estado sólido y se forma por cristalización de la mezcla de los sulfatos correspondientes debido a que esta es más insoluble que los sulfatos por separado [2] [2].. Es muy útil en la preparación de patrones para medidas de ferromagnetismo y también para valorante en análisis de suelos y agua en la agricultura [3].. [3] La sal de Morh es un sulfato doble de hierro y amonio y se prepara inicialmente el sulfato de hierro por reacción directa entre el hierro metálico y ácido sulfúrico, que tratando luego con ( ) dará la sal de Mohr. Su pureza se determinará mediante el análisis cuantitativo del hierro (II) que contiene [4] [4].. En general, en esta experiencia se preparará y analizará la sal de Mohr por su contenido de hierro.
2. MARCO TEORICO Generalidades del Fe: Es el segundo metal más abundante de la corteza terrestre, y hay depósitos concentrados de mena de hierro en muchos lugares, lo que facilita su extracción. Es maleable y dúctil; las fuentes más comunes de hierro son los óxidos: óxido de hierro (III), y óxido de hierro (II) Química
Inorgánica Descriptiva, Geoff Rayner Canham, Segunda Edición. [5] [5].. Generalidades de los Sulfatos: Los sulfatos y los nitratos son sales de metales más comunes. Casi todos los sulfatos son solubles en agua. No es oxidante ni reductor, por ello puede formar sales con metales en sus estados de oxidación comunes tanto altos como bajos Química general Petrucci, [6].. Harwood, Herring, 8va edición [6] Generalidades del ion Amonio: El ion amonio incoloro es el catión no metálico de uso más común en el laboratorio. Este ion poliatómico tetraédrico se puede ver como un ion de un seudometal alcalino, de tamaño aproximado al del ion del potasio. Las sales de amonio se volatilizan por disociación.
Química Inorgánica Descriptiva, Geoff Rayner Canham, Segunda Edición [7] [7]..
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se mezcló en un erlenmeyer 50 mL de agua y 10 mL de ácido sulfúrico concentrado. Se enfrío el matraz con agua fria y se dividió la mezcla en dos: Una se colocó en un erlenmeyer de 250 mL con 5.0 g de hierro metálico hasta que cesó el desprendimiento de hidrogeno; La otra se neutralizó en caliente en un vaso de 250 mL añadiendose lentamente carbonato de amonio pulverizado. Se filtraron ambas soluciones por separado, con previa adicion de ácido sulfúrico 1 M a través del papel filtro. Se mezclaron y agitaron inmediatamente hasta que se enfriaron. Se concentro hasta 24 mL y se dejó cristalizar enfriando en hielo. Se hicieron secar los cristales obtenidos sobre papel filtro y se lavo con agua fría. Se pesó la sal de Mohr obtenida y se calculó el rendimiento de la reacción. Valoracion del hierro en la sal de Mohr: Se tomó 1.0 g de la sal de Mohr, se disolvio en 10 mL de agua fría y se ñadieron 10 mL de ácido silfúrico 1 M. Se valoro en caliente con permanganato de potasio 0.02 M hasta que una gota de coloración violeta persistiera sin desaparacer al agitar. Pruebas complementarias: Se adicionaron unas gotas de haxacianoferrato (II) de potasio a la solucion resultante de la valoracion de la sal de Mohr con permanganato de potasio. Se adicionaron tambien unas gotas de esta solución sobre otra de sal de Mohr recien preparada. Se compararon y a continuacion la discusión de resultados.
4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Luego de que se le agregara el ácido al agua se enfrio el vaso en agua fría, como se muestra en la figura 1, y se dividio la mezcla.
desprendimiento de hidrogeno se calentó en baño de maría como se ilustra en la figura 3.
Figura 2. Desprendimiento de hidrogeno.
Figura 3. Calentamiento en baño de maría. A la otra solución se le agregaron tres gotas de fenolftaleína y se neutralizó en caliente agregándole carbonato de amonio. Se filtraron ambas soluciones por separado, figura 4, y luego se mezclaron y agitaron hasta enfriar, figura 5.
Figura 4. Filtrado de las soluciones por separadas.
Figura 5. Mezcla de las dos soluciones previamente filtrada. Luego que se dejaran secar los cristales obtenidos de esta mezcla se filtraron y lavaron con agua fría y se pesó la sal de Mohr obtenida. Luego de esto se pesó la sal de Mohr obtenida y se calculó su rendimiento.
Valoración de hierro en la sal de Mohr: Figura 1. Enfriamiento de la mezcla entre el agua y el ácido sulfúrico.
En una solución se colocaron 5,098 g de hierro metálico, a esto se le añadió más ácido hasta que desprendió hidrogeno, como se ve en la figura 2, y luego que cesara el
Se tomó 1 g de sal de Mohr, se disolvió en agua fría y a esto se le añadieron 10 mL de ácido sulfúrico, posteriormente se valoró en caliente con permanganato de potasio, como se muestra en la figura 6. Al hacer la titulación apareció un color rojizo.
6. CUESTIONARIO
Figura 6. Valoración en caliente de la sal de Mohr con permanganato.
Pruebas Complementarias: Para la prueba complementaria se tomó un poco de la solución anteriormente obtenida y se le adicionaron unas gotas de hexacianoferrato (II) de potasio formándose una solución de color azul, además se le añadieron gotas a otra porción de la sal de Mohr formándose una solución de color oscuro, como se muestran en la figuras 7 y 8 respectivamente.
Figura 7. Solución de hexacianoferrato de potasio con la solución de la sal de Mohr valorada con permanganato de potasio.
Figura 8. Solución de sal hexacianoferrato de potasio.
de
Mohr
con
Cuál sería el rendimiento en la síntesis de la sal de Mohr?
Escriba la ecuación correspondiente a la titulación o valoración y ajústela.
¿Cuál es el producto de reducción del KMnO4? 8 5 R/ 5 4 El en medio acido y en presencia de un fuerte reductor como el hierro (II) es reducido a manganoso 2+ como se observa en la anterior reacción, a su vez se observa que el 2+ es oxidado a Fe3+.
¿Cuáles son los pesos equivalentes de 4 y de la sal ferrosa con relación a sus pasos moleculares? R/ 1 mol de − intercambia 5e- por lo que el peso equivalente de él es igual a la quinta parte de su peso molecular.
− 8 5 → + 4 = /5 = 158.03/5 = 31.606 La sal de Mohr, contiene hierro (II) que se oxida a hierro (III) 2 3 1 El peso equivalente coincide con el peso molecular ya que sólo se intercambia 1e- se obtiene lo siguiente: = /1 = 392.16/1 = 392.16.
7. BIBLIOGRAFÍA [1], [3], [6] Química general Petrucci, Harwood, Herring, 8va edición. 5. CONCLUSIÓN
Pudimos concluir varios puntos, por ejemplo que se determinó por titulación, la concentración de hierro en una solución. La sal de Mohr Es muy útil en la preparación de patrones para medidas de ferromagnetismo y también para valorante en análisis de suelos y agua en la agricultura.
[2], [4], [5] Química de Daub, Seese, Carrillo, González, Montagut, Nieto, Sanson, Editorial Person Education, Octava Edición. [7] Química Inorgánica Descriptiva, Geoff Rayner Canham, Segunda Edición.
