Universidad Nacional de Ingenieria2

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FIGMM

Hoy en día es importante conocer las propiedades y características de sustancias químicas en un proceso de solución. En nuestro informe podremos observar

las características importantes de algunas sales en donde la

observación prima ya que podremos a través de la experiencia la separación de algunos compuestos de forma cíclica, nuestro informe de química trae consigo un conjunto de imágenes y tablas que podrán demostrar teóricamente lo representado en la experiencia, para ello es necesario cierto conocimiento sobre las soluciones químicas. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del disolvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura. En general, la mayor solubilidad se da en disoluciones cuyas moléculas tienen una estructura similar a las del disolvente. Entonces a continuación pasamos a explicar paso a paso nuestra experiencia en el laboratorio y nuestras propias conclusiones.

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

FIGMM

Conocer las propiedades de solubilidad de algunas sales, a partir de sustancias que reaccionen con dicha sustancia, para poder se pararlas, ya que se conocen sus propiedades.

SOLUBILIDAD:

CONSTANTE DE PRODUCTO DE SOLUBILIDAD (Kps): Esta constante es un caso particular de la constante de equilibrio. Cuando una sal AB es ligeramente soluble se tiene la siguiente expresión: +y -x AxBy↔ xA + yB Kps: [A+y]x[B-x]y Valencias iónicas de los iones de la sal : x , y

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RELACION ENTRE SOLUBILIDAD Y PRODUCTO DE SOLUBILIDAD

SEPARACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE CATIONES De manera general todos los elementos reactivos son convertibles en iones solubles, pueden también precipitarse por reacción con un ion apropiado y luego ser separado para su identificación por reacciones y/o propiedades particulares. Todos los elementos excepto los gases nobles y los formadores de aniones F, Cl, Br, I, O, S, Se, Te, N, P, C, Si, B) puede constituir cationes elementales. De acuerdo a la similitud de sus propiedades de precipitación, los cationes pueden clasificarse en cinco grupos: grupo1: Forman haluros insolubles, precipitan con HCl grupo2: Sulfuros insolubles en acido diluido, precipitan con H 2S grupo3: Sulfuros o hidróxidos insolubles en medio básico, precipitan con H2S y NH4OH grupo4: carbonatos insolubles en medio básico, precipitan con (NH4)2CO3 grupo5: cationes solubles no precipitados con los reactivos anteriores

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MATERIALES: 6 tubo de ensayo 1 vaso 1papel de filtro 1 bagueta 1 moneda

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SUSTANCIAS: AgNO3: nitrato de plata Hg2 (NO3)2: nitrato de mercurio Pb (NO3)2: nitarto de plata HCl: acido clorhídrico NaCrO4: cromato de sodio H2O: agua

EXPERIMENTO 1, 2, 3 juntos: Catión Ag+ , Hg2+2 , Pb+2

Primera parte: 

Se tomaran 6 tubos de prueba para echarles a un par de ellos AgNO 3 0.1M, a otro par de tubos echamos Hg 2(NO3)2 0.1M y a otro par de tubos de prueba echamos Pb(NO3)2 0.1M.

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

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luego a cada tubo de prueba echaremos 1 a 2 gotas de HCl, se observa que los tres pares sustancias cambian a color blanco.



Después a los seis tubos lo calentamos en baño María, luego cogemos un tubo que contenga diferente sustancia (tres tubos) y le agregamos 12 gotas de agua destilada, se observa que el tercer tubo, o sea el que contiene Pb(NO3)2 , cambia (se disuelve).



Luego cogemos los otros tubos, pero esta vez solo los d os primeros tubos, agregándole a cada uno NH 4OH 1M, se observa que el primer tubo que tenía una sustancia blanca ahora se disuelve (incolora) y el segundo tubo se vuelve de color negro.



Al primer tubo echamos HNO 3 y se observa que se vuelve precipitado blanco, a la segunda sustancia que contiene Hg 2Cl , echamos sobre una moneda de 10 céntimos y se observa que cambiará de color.

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FIGMM

Segunda parte: 

Ahora en un tubo de prueba ponemos las tres sustancias AgNO 3 0.1M, Hg2(NO3)2 0.1M, Pb(NO3)2 0.1M , luego le echamos de 1 a 3 gotas de HCl.



Después lo calentamos en baño María, posteriormente agregamos 12 gotas de agua destilada, donde se ve que el PbCl2 se disuelve y así podemos separarlo, para comprobar agregamos Na2CrO4.



Al precipitado que quedo le agregamos NH 4OH 1M, se observa que solo se disuelve el AgCl y lo separamos, para comprobar le echamos HNO 3.



A lo que quedo, o sea HgCl2, comprobando que es eso le echamos la sustancia sobre una moneda de 10 céntimos.

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EXPERIMENTO 4: Determinación del calor latente de vaporización

PROCEDIMIENTO:



2

Ag , Hg2 , Pb

LIQUIDO SOBRENADANTE

2

AgCl, Hg2Cl2,PbCl2

AgCl, Hg2Cl2

PbCl2 SOLUBILIZADO

PbCr2O7

Complejo amoniacal de plata Ag*(NH3)2+Cl AgCl(S)

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-

Dimerización del Hg Hg complejo


FIGMM

2 gotas de cada uno de los nitratos AgCl+ Hg 2Cl2+PbCl2 + 12 gotas de agua y calentar a baño maría

HNO3

Ag[(NH3)2]

PbCl2 +NaCr2O4

NH4OH

Hg2Cl2+ NH4OH

1. ¿En cada bloque del diagrama (propuesto para la muestra problema ), escriba las reacciones que se producen en el experimento +

-

AgNO3HCl ↔AgCl +H +NO3 + Hg2 (NO3)2 HCl ↔ Hg 2Cl2 +H +NO3 + Pb (NO3)2HCl ↔ PbCl2 +H +NO3 En baño maría: + PbCl2 (ac)+ NaCr2O4 ↔ Pb (Cr2O7)+Na +Cl Ag + HNO3 ↔ Ag [(NH3)2] Hg2Cl2+ NH4OH↔complejo

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2. haga un grafico de la solubilidad del PbCl2 en función de la temperatura. 1.4

s 1.2 o 1 l u 0.8 b d 0.6 i 0.4 l i 0.2 d 0 a

Valores Y Lineal (Valores Y)

0

10

20

30

40

temperatura (ºC)

3. para soluciones acuosas de PbCl 2 en HCl , haga un grafico en función de la concentración del HCl

4. si además de los cationes Ag+, Pb+ en la mezcla se encontrase el Cr 3+

El cloruro de cromo es una sal soluble en agua y se disocia: CrCl3 ----> Cr 3+ + 3Cl1-

5. Además del HCl ¿Qué otro reactivo puede usarse para precipitar estos iones? ACIDO YODHIDRICO: HI

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6. la concentración del ion Ag+ en solución saturada de Ag2Cr2O4 es de 2.2x10-4 mol/L, calcular el Kps de Ag 2Cr2O4.         2S S             -12

Kps=2.662x10

7. Al agregar HCl a una solución se forma un precipitado .Esto es insoluble tanto en solución de NH3 como en agua caliente .¿Que ion o iones podrían estar presentes en la solución original y que ion o iones podrían estar ausentes? +2

PRESENTES: AUSENTE:

Hg 2 + +2 Ag , Pb

8. si tanto una solución de HCl como una de H2SO4 producen un precipitado sobre una solución determinada, ¿Qué ion o iones es casi seguro que estén presentes y que ion o iones pueden o no estar presentes? +

++

Na ,Mg , Ca - Cl , Br , I

++

9. En función a valores de Kps (buscar en tablas) ,ordene de mayor a menor la solubilidad de AgCl ,Hg2Cl2,PbCl2 AgCl: cloruro de plata Hg2Cl2: cloruro de mercurio (1) PbCl2: cloruro de plomo (2) +

-

AgCl↔ Ag +Cl -10 kps=[S][S]=1.6x10 -5 S=1.3x10 +2

-

Hg2Cl2 ↔ Hg2 +2Cl 2 -18 kps=[S][2S] =3.5x10 -9 S=1.9x10

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+2

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-

PbCl2 ↔ Pb +2Cl 2 -4 kps=[S][2S] =2.4x10 -2 S=1.5x10 → S(PbCl2) >S(AgCl) >S(Hg2Cl2)

Importante! 

Menor valor de Kps no siempre implica menor S.

1. La mayor parte de precipitados son más solubles en soluciones calientes que en fría. 2. La separación de cationes se da por diferencia de solubilidad a determinadas temperaturas. 3. PbCl2 se disuelve en disolución caliente.

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

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Raymond Chang / Química / Novena Edición / pag. N° 224, 225, 239/ editorial “Mc Graw Hill” / México – 2007

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Castellan, G,W. (1987) Fisicoquímica 2da Ed Addison Wesley



http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_qu%C3%ADmico



www.mcgraw-hill.es/bcv/guide/capitulo/844816962X.pdf

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http://www.uia.mx/campus/publicaciones/quimanal/pdf/4e quilibrioquimico.pdf

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Samuel H. Maron, Jerome B. Lando/ “Fisicoquímica Fundamental”/ Primera Edición / pag. N° 326, 327 / editorial “Limusa” / México – 1987

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