FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROCESO PLAN CURRICULAR CONTENIDO DEL INFORME DE LABORATORIO
Asignatura:
Química de Coordinación
Número de práctica:
5
Fecha de realización:
01/05/17
Fecha de entrega:
NOTA 18/05/17
Integrantes/Grupo N°: 4 Caiza Karen; Estepa Ricardo; Huilcatoma Katty; Vallejos Edwin
Título: Síntesis del Fosfato Acido de Sodio Objetivos:
Sintetizar fosfato acido de sodio sodio a partir del carbonato de sodio y ácido ácido fosfórico. Determinar la pureza del producto.
Resumen En la presente práctica se realizó la síntesis del Fosfato Ácido de Sodio (Na 2HPO4) la cual es una sal de sodio sodio del ácido fosfórico, en en su forma pura es un un polvo blanco o sólido sólido cristalino blanco altamente higroscópico y soluble en agua. Esta síntesis se realizó a partir de 8,10 g de ácido fosfórico de 85% y 7,5 g de carbonato de sodio, con lo cual se logró obtener 8,7995 g de Fosfato Ácido de Sodio, con un porcentaje de rendimiento igual a 88,48% y una pureza del 29,71%.
Palabras clave: Fosfato Ácido de Sodio, Higroscópico, Sólido cristalino. Abstract This practice was the synthesis of phosphate acid of sodium (Na2HPO4) which is a sodium salt of phosphoric acid, in its pure form is a white or solid white crystalline powder highly hygroscopic and water soluble. This synthesis was performed from 8.10 of 85% phosphoric acid g and 7.5 g of sodium carbonate, which is achieved 8, 7995 g of sodium hydrogen phosphate, with a percentage equal to 88, 48% yield and purity of 29.71%.
Keywords: phosphate sodium acid, hygroscopic, crystalline solid. Fundamento Teórico La química de los compuestos organofosforados es muy amplia, habiéndose desarrollado mucho durante los últimos años. Podemos considerar Página 1 de 7
compuestos organofosforados a aquellos que poseen enlaces P-C o a los que no poseyendo estos enlaces contienen radicales y cationes de naturaleza orgánica, como es el caso de los fosfatos orgánicos. (Departamento de Física de la
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Materia Condensada, Cristalografía Mineralogía. Universidad de Valladolid)
y
Los fosfatos orgánicos suelen ser ésteres orgánicos de fosfatos o tiofosfatos. Son los derivados más modernos del fósforo y del ácido fosfórico. Muchas de estas sustancias presentan una acción tóxica específica que las hace adecuadas para plaguicidas y pesticidas de uso agrícola. También se emplean como disolventes de ciertos metales y cationes en técnicas hidrometalúrgicas. Actualmente, su mayor campo de aplicación está en la industria farmacéutica. (Fernández, Mancipe, & Fernández, 2010)
El fosfato acido de sodio o fosfato disódico (Na2HPO4, DSP), es una sal de sodio del ácido fosfórico, en su forma pura es un polvo blanco o sólido cristalino blanco altamente higroscópico y soluble en agua; puede estar presente como anhidro o hidratado con 2, 4 o 12 moléculas de agua. El fosfato disódico deriva del ácido fosfórico, la cual se produce cuando el ácido fosfórico se neutraliza con hidróxido de sodio; aunque también puede obtenerse de algunos frutos, como también de rocas fosfóricas. Al fosfato monoácido de sodio dihidratado también se le conoce com o la “Sal de Sorensen”. (Arcofarma, 2007) Aplicaciones Es utilizado comercialmente como aditivo antiaglomerante en productos en polvo; como sustrato en la obtención de Página 2 de 7
pirofosfatos, en tintorería para disolver los mordientes de alúmina, en la industria textil como sustancia ignifuga, en la industria de la cerámica en la preparación de colorantes y en medicina como laxante. Como aditivo también presenta otras funciones como antiaglomerante, emulsionante, agente tensoactivo, antioxidante, corrector de la acidez y leudante (se añade a los productos para horneado con la función de aumentar la masa).
En medicina, los enemas de fosfatos se usan para la limpieza intestinal. Es habitual la combinación del fosfato sódico monobásico con el dibásico. Los fosfatos disminuyen el pH de la orina, por lo que se asocian con algunos antimicrobianos, en los que depende su actividad del pH urinario. Además, se emplean en la profilaxis de los cálculos renales. Además los fosfatos se utilizan también en el tratamiento de las deficiencias de este ión, (hipofosfatemia e hipercalcemia) y como laxante salino suave, es administrado en forma de soluciones diluidas por vía oral o rectal, en la terapia del estreñimiento. (Departamento de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía. Universidad de Valladolid) Procedimiento: Se pesó 8,10 g de ácido fosfórico de 85% de pureza y se colocó en una capsula de porcelana. Se pesó 7,5 g de carbonato de sodio y se agregó lentamente en pequeñas cantidades al ácido fosfórico de forma pausada y con agitación constante, hasta obtener una pasta blanquecina uniforme y sin efervescencia. Se filtró al
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vacío esta pasta blanquecina aproximadamente por 10 minutos y se lavó con etanol. Se dejó secar durante 8 días a temperatura ambiente. Se valoró con NaOH 1,0079 M por triplicado.
Tabla 4. Datos y resultados obtenidos del porcentaje de pureza del fosfato ácido de sodio.
Resultados
M NaOH (mol/L)
Tabla 1. Datos experimentales para la obtención de fosfato acido de sodio
1,0079 1,0079 1.0079
g H3PO4
8,10 g
g Na2CO3
7,5 g
m Na2HPO4 imp (g)
0.0004 0.0003 0.0003
0.1743 0.1258 0.1935
% Pureza
32,83 34,12 22,18 29,71
Elaborado por Huilcatoma y otros
Elaborado por Huilcatoma y otros.
Reacción:
HPO + Na2CO + C2HOH → Na2HPO + 3CO2 + 4 H2O Na2HPO +NaOH→ NaPO + H2O
Tabla 2. Valoración de Fosfato Acido de Sodio con una solución de hidróxido de sodio 1,0079 molar. g Na2HPO4 0,1743 0,1258 0,1935
V NaOH (ml)
V NaOH (ml) 0,4 ml 0,3 ml 0,3 ml
Elaborado por Huilcatoma y otros.
Tabla 3. Datos y resultados obtenidos del Rendimiento del fosfato ácido de sodio m Na2CO3 (impura)
m Na2CO3 (pura)
m Na2HPO 4
m Na2HPO 4 (exp)
% Rendimi ento
(teórica)
7,5
7,425
9,945
8,7995
88,48
Cálculos: R endimiento del fosfato acido de sodio obtenido. (Mediante la cantidad de producto obtenido)
Se añadió en exceso el ácido fosfórico para disolver completamente el carbonato de sodio.
Elaborado por Huilcatoma y otros.
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7,5 g
1 mol HP 141,96 g HP | | 1 mol HP = 9,945 2 HP 105,98 g 1 mol
2 |
1 mol
experimental ×100 %Rendimiento = rendimiento rendimiento teórico g ×100 %Rendimiento = 8,7995 9,945 g % = , % Porcentaje de pureza fos fato acido de s odio
2HP = 2HP = × 2HP 2HP = × × 2HP 2 HP ×100 % 2HP = 2HP × 2HP ×100 % 2 HP = × 2 HP 0.0004 × 1,0079 ×141,96 ×100 % 2HP = 0.1743 % = ,% % = , % % = , %
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Discusiones de resultados
Al sintetizar el ferrocianuro de potasio es necesario mantener el pH en 8 para evitar una reducción incompleta del ion Fe3+, la cual daría origen a la formación de ferricianuro de potasio y una reacción parcial permitirá que en solución existiesen iones ferrosos o férricos o la formación de pequeñas cantidades de ferro o ferricianuros de hierro.
La solución de cloruro férrico hexahidratado es reducida con ácido ascórbico, esta fue utilizada como agente reductor debida a su acción rápida y total, y por presentar la ventaja de no introducir aniones o cationes que posteriormente interfiriesen. El complejamiento del ion ferroso así obtenido se llevó a cabo en media alcalino, con cianuro de potasio.
Al titular el ferrocianuro de potasio con permanganato de potasio en medio acido, no se evidencio el punto final de la titulación debido a que los cristales de ferrocianuro ya se habían oxidado al contacto con el aire, tornándose los cristales de color azul-verdoso, en la titulación se agregó pocas gotas de ácido sulfúrico ya que en medios altamente ácidos el ferrocianuro de potasio libera cianuro de hidrógeno, un gas altamente tóxico.
La banda de absorción del compuesto está en un rango de aproximadamente 225 nm, el cual es cercano al rango de absorción del metal de transición de Fe3+ que se encuentra en 300nm, esto se debe a las características espectrales de los metales de transición suponen transiciones entre los distintos niveles de energía de estos orbitales d, las energías de los orbitales d de los iones de los metales de transición en disolución no son iguales, cuando tiene lugar la formación de un complejo en disolución entre el ion metálico y el agua o algún otro ligando, surge el desdoblamiento de las energías de los orbitales d. Este efecto se debe a las diferentes fuerzas de repulsión electrostáticas entre el par de electrones del donador y los electrones en los distintos orbitales d del ion metálico central.
Conclusiones
Se sintetizo un compuesto de ferrocianuro de potasio usando 2,0358g de cloruro férrico, 1,3620 g de ácido ascórbico y 3,1642 g de cianuro de potasio, Página 5 de 7
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el cual fue sometido a un proceso de cristalización para obtener cristales de ferrocianuro de potasio, obteniéndose 1,4851 g del producto.
Se pudo determinar el rendimiento de la práctica dando como resultado un rendimiento de 30,42%.
Se procedió a realizar pruebas de identificación del compuesto obtenido mediante un método espectrofotométrico UV-VIS obteniéndose una banda de absorción en aproximadamente 225 nm.
Bibliografía
Arcofarma. (2007). Sodio Fosfato. Obtenido de http://www.acofarma.com/admin/uploads/descarga/43414628f52cc663636a9f367e6b0d14068ba4240976/main/files/Sodio_fosfato.pdf Departamento de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía. Universidad de Valladolid. (s.f.). Clases Minerales. Obtenido de http://greco.fmc.cie.uva.es/mineralogia/contenido/clases_miner7_4_2_4.html Fernández, D., Mancipe, L., & Fernández, D. (2010). Intoxicación Por Organofosforados. UMed, 84-92.
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Anexos Síntesis del Fosfato Ácido de Sodio
Fig. 1.- Preparación del Fosfato Ácido de Sodio
Fig. 2.- Filtración al vacío de la solución obtenida
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