Reporte de Laboratorio
Práctica #1
Equipo # 1: Pedro Pablo Sánchez Lara. Yessica Janet Sotelo Martínez. Juan Ángel Tamez Garza. Pedro Francisco Trujillo Legorreta.
Grupo: 001
Fecha de Realización: miércoles, 01 de febrero de 2012
Materia: Laboratorio de Síntesis Inorgánica. Responsables del Curso: Dra Salomé Maribel de la Parra Arciniega.
Fecha de Entrega: miércoles, 08 de febrero del 2011.
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Práctica #1: Síntesis de Alumbre a partir de Materiales de Desecho
Objetivo Sintetizar alumbre, KAl (SO4)212H2O, a partir de aluminio proveniente de latas de refresco.
Fundamento Teórico
Origen del Compuesto. El alumbre potásico o alumbre de potasio (denominado también Alumbre napolitano) es una sal doble de aluminio y potasio hidratada (con 12 moléculas de agua) cuya fórmula es KAl(SO4) 2.12H2O, se trata de una sal cristalina muy soluble en agua de ligero sabor entre dulce y astringente. Esta sal se presenta en forma de cristal y corresponde a la categoría de alumbres, y es el más común de ellos. Fue caracterizado por primera vez en el año 1754 por Margrat; aunque ya era conocida y utilizada por los romanos.
No existe producción industrial concreta de este compuesto, y suele encontrarse en forma de mineral de origen volcánico y las trazas proceden de la acción de las “solfataras” (una combinación de ácidos sulfúricos y anhídridos sulfúricos) sobre las rocas que contienen
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sales alumínico potásicas. Se puede encontrar también en pizarras bituminosas, así como en yacimientos de hulla y de lignito.
algunas
trazas
Durante siglos, el mineral de alumbre ha sido utilizado como desodorante para controlar el olor corporal, y también para evitar la irritación de la piel después del afeitado o la depilación. La carga iónica negativa de alumbre de potasio y su particular estructura molecular hace que no pueda ser absorbido por la piel, a diferencia de otros componentes de aluminio a veces utilizados como anti-transpirantes por la industria de los desodorantes. Al ser una sal cristalina soluble en agua, podemos beneficiarnos de sus propiedades: desodorantes, antibacterianas, cicatrizantes, reafirmantes y antisépticas.
Aplicaciones y Usos más Frecuentes. Es una sal astringente que se emplea para aclarar las aguas turbias colocándose en los filtros donde pasan las corrientes; sirve de mordiente en tintorería y de cáustico en medicina, curtido de pieles, endurecedor del yeso. Se emplea en la fabricación de papel y antitranspirantes. En medicina, en pacientes urológicos que tienen recurrentes hemorragias de origen vesical, se puede usar alumbre, que provoca detención del sangrado, ya que produce cauterización de los vasos y a su vez fibrosis de la mucosa. Posee una acción bactericida y es empleado en algunas culturas como conservante, por ejemplo en Marruecos ponen unos cristales de Alumbre potásico dentro del recipiente donde guardan y de esta forma evitan la contaminación por bacterias. En alimentación se suele emplear como aditivo para evitar la maduración de los plátanos. Se emplea en la industria de la fotografía para endurecer la gelatina de las películas a fin de proporcionar una protección adicional a la emulsión seca.
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Síntesis o Preparación El alumbre de aluminio-potasio, KAl (SO4)2·12H2O, pertenece a una familia de sales dobles (o alumbres) con fórmula general MAl(SO4)2·12H2O, donde M puede ser cualquier catión M+ incluyendo el NH4+ y excluyendo el Li+. Estos compuestos sólo tienen existencia en estado sólido. Forman cristales, por lo general, grandes y bien constituidos. Al disolverse en agua quedan sus constituyentes independientes, de modo que las disoluciones de alumbres se comportan como mezclas de los sulfatos correspondientes. Los alumbres se forman por cristalización de la mezcla de las disoluciones de los sulfatos constituyentes, por ser menos solubles que estos. La manera de obtener el alumbre de potasio a mayor escala no difiere mucho de la forma en la que se obtuvo en el laboratorio de clase. Este se prepara reaccionando Al 2 (SO4)3·18H2O con K2SO4 en agua hirviendo. Afortunadamente el proceso puede ser sustentable si utilizamos materiales reciclados que contengan aluminio, como las latas de refresco o el papel aluminio o incluso doseles viejos.
Procedimiento
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3.- Transferir las tiras del paso 1 a la solución del paso 2 y armar un para rato como el mostrado en la figura donde la manguera de la punta va a un vaso con agua 1.- Pesar 1± 0.01 g de tiras delgadas y pequeñas de aluminio. 2.- En un vaso de precipitado de precipitado de 100 ml agregar 40 ml de agua destilada y 15 ml de KOH 6M lentamente
Nota: trabajar dentro de la campana para evitar aspirar los gases a través del embudo
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4.Calentar 5.- Filtrar la solución en caliente utilizando como filtro un tapón de lana de vidrio como filtro. Guardar la solución para el siguiente paso suavemente la mezcla del paso anterior por 30 min. agitando ocasionalmente hasta desaparición del
Nota: pesar la lana de vidrio entes y después del filtrado
6.- Enfriar a temperatura ambiente, después agregar lentamen
Nota: en caso de presencia de precipitado (hidróxido de aluminio), calentar suavemente y con
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7.- Enfriar la solución en baño de hielo por 20 min. con agitación
8.- Una vez formados los cristales filtrar a vacío. Lavar los cristales con etanol
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Resultados
Peso en gramos del aluminio: 1.0107g Peso en gramos de una lata de soda: 13.4748g Peso de la lana de vidrio antes de filtrar: 0.4010g Peso de la lana de vidrio después de filtrar: 6.8638g Peso real del aluminio: 6.8638g – 0.4010g = 6.4628g Peso en gramos del alumbre obtenido: 1. 7501g Punto de fusión teórico: 92°C Punto de fusión real: 90°C %Rendimiento:
%Rendimiento=
gramos de alumbre obtenidos x 100 gramos de alumbreteóricos
%Rendimiento=
1.7501 g x 100=19.92 8.7848 g 7
Cálculo de los gramos de alumbre teóricos: Por favor ver la hoja anexa. Discusión: Como la muestra el porcentaje de rendimiento se obtuvo una cantidad baja de producto, considerando los casi más de ocho calculados; por consiguiente es necesario analizar cada punto para encontrar el error. Primero el peso real del aluminio no coincide, cómo es posible que se halla pesado un gramo y se registren más de seis, por eso nosotros pensamos que el peso de la lana debe estar equivocado. Tal vez fue necesario agregar un poco más para completar el tapón y no fue posible registrar la cantidad total. La baja cantidad de alumbre obtenido también es el resultado de que durante la etapa de enfriamiento para facilitar la cristalización, no agregamos un exceso de ácido sulfúrico, y tuvimos que tomar el licor madre y tratarlo de nuevo para completar la cristalización. Quedando una pequeña parte sin formar completamente (resultado del primer filtrado) el cual se mezclo con los cristales “maduros”, por eso tenemos una diferencia de dos grados al medir el punto de fusión de nuestro producto.
Cuestionario 1.- Peso en gramos de los reactivos utilizados a) Aluminio: 1.0107g. b) KOH: 5.049 g. c) H2SO4: 73.36 g (ρ= 1.834g/mL) 2.- Peso del alumbre obtenido: 1.7501 g 3.- Punto de fusión del alumbre obtenido: 90 ºC 4.- Escribe, a la forma iónica, las ecuaciones involucradas en cada etapa de la síntesis: a) Disolución del aluminio:
b) Acidificación con H2SO4 del producto de la reacción anterior. 8
c) Formación del alumbre
5.- Calcule el rendimiento porcentual de la reacción de acuerdo a la siguiente fórmula:
%Rendimiento=
gramos de alumbre obtenidos x 100 gramos de alumbreteóricos
%Rendimiento=
1.7501 g x 100=19.2 8.7848 g
6.- Punto de fusión del alumbre reportado en la bibliografía: 92ºC Bibliografía consultada: http://www.corquiven.com.ve/esp/MSDS/MSDSALUMBRE.pdf 7.-
Consulta
si
es
exclusivo
el
término
“alumbre”
para
el
.
KAl(SO4) 12H2O y repórtalo en los siguientes renglones, además de la bibliografía consultada. Se conoce como alumbre a un tipo de sulfato doble compuesto por el sulfato de un metal trivalente, que no tiene por qué ser el aluminio, y otro de un metal monovalente. Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Alumbre
Bibliografía
http://es.wikipedia.org/wiki/Alumbre_de_potasio, visitado el sábado, 04 de febrero del 2012 a las 12:14 pm. http://www2.uca.es/grup-invest/corrosion/integrado/P20.pdf, visitado el sábado, 04 de febrero del 2012 a las 13:40 pm. http://www.piedraalumbre.com/propiedades.html, visitado el sábado 04 de febrero del 2012 a las 13:07 pm 9
