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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN “AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU”

FACULTAD Ecología ESCUELA PROFESIONAL Ingeniería Sanitaria

OBTENCIÓN DE SALES SEMESTRE 2016-II CICLO I ASIGNATURA Química General DOCENTE Lic. Roydichan Olano Arévalo ALUMNO  Guerra Reátegui Jaime Matius

TITULO: OBTENCION DE SALES II. OBJETIVOS  

Identificar diversas sales oxisales, haloideas y otras. Preparar sales oxisales y sales haloideas.

III. FUNDAMENTACIÓN 3.1 ¿Qué es una sal? Una sal es un compuesto químico formado por cationes (iones con carga positiva) enlazados a aniones (iones con carga negativa) mediante un enlace iónico. Son el producto típico de una reacción química entre una base y un ácido, donde la base proporciona el catión, y el ácido el anión. Una sal es una sustancia química resultante de la reacción de un ácido (hidrácido u oxácido) sobre un hidróxido (base) en una reacción de neutralización. REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN

ACIDO + BASE

SAL +

También se puede obtener sales por reacciones químicas en las cuales un ácido (hidrácido u oxácido) actúa sobre un metal o un oxido. Este tipo de obtención se basa en un tipo de reacción química que necesita igualado.

ACIDO + OXIDO BÁSICO AGUA

SAL +

ACIDO + METAL SAL + HIDROGENO GASEOSO (H2) 3.2. Salificación En general podemos sintetizar que para qué ocurra la salificación, que es la formación de la sal, tiene que existir necesariamente la unión de un catión (+) con un anión (-).

=

(+) ANION SAL

+

(-) CATION

En la química de acuerdo a su comportamiento frente a un electrón de un circuito eléctrico tenemos al ION (significa “viajero o caminante”), es aquel que conduce o lleva la electricidad ya sea positiva (+) o negativa (-) o viceversa.

Un ION puede ser un átomo (elemento) o un grupo de átomos (compuestos) cargados electrónicamente 3.3. Clasificación 3.3.1 Por el ácido que lo produce  Sales Haloideas:  Sales Oxisales:

ÁCIDO HIDRACIDO + HIDROXIDO → SAL HALOIDEA + H2O

ÁCIDO OXÁCIDO + HIDROXIDO → SAL OXISAL + H2O 3.3.2 Por su constitución química

 Sales haloideas neutras: ocurre la sustitución total de hidrógenos del ácido por metal del hidróxido. Ejm: HCl(ac) + Li(OH) → KCl + H2O ↑ Cloruro de potasio  Sales haloideas acidas: se obtiene al sustituir parcialmente los hidrógenos del ácido por metal de la base. Ejm: 3H2S + Fe(OH)3 → Fe(HS)3 + 3H2O ↑ Sulfuro acido férrico Bisulfuro férrico

 Sales haloideas básicas: estas sale poseen (OH)− en su molécula. Ejm: 3HCl + 2Al(OH)3 → Al2(OHCl)3 + 3H2O ↑ Cloruro Básico de Aluminio

 Sales haloideas dobles: tienen dos metales en la molécula. Ejm: 2H2S + NaOH + KOH → NaK(HS)2 + 2H2O ↑ Sulfuro doble de sodio y potasio

 Sales haloideas hidratadas: sales que contienen moléculas de agua (H2O) en estado de cristalización. Ejm: CaSO4.2H2O → Sulfato de Calcio Dihidratado (YESO)

 Sales oxisales neutras: sustitución total de hidrógenos por metal. Ejm: 3HNO3 + Al(OH)3 → Al(NO3) + 3H2O ↑ Nitrato de aluminio

 Sales oxisales acidas: sustitución parcial de hidrógenos por metales. Ejm: H2CO3 + NaOH → NaHCO3 + H2O ↑ Bicarbonato de sodio Carbonato acido de sodio IV. PARTE EXPERIMENTAL 4.1 IDENTIFICACION DE DIVERSAS SALES INORGANICAS: 4.1.1 MATERIALES Y REACTIVOS NOMBRE

FORMULA

MOLAR

Dicromato de Potasio

K2Cr2O7

294.19 g/mol

Sulfato de Hierro(II) Heptahidrat ado

FeSO4. 7H2O

278.02 g/mol

Sulfato de Sodio

Na2SO4

142.04 g/mol

Cloruro de Sodio

NaCl

58.44 g/mol

USOS En la fabricación del cuero, en la fabricación de pigmentos, Se usa en la purificación de agua por floculación y en la eliminación de fosfatos de las plantas de tratamiento de aguas municipales Se utiliza como desecante en el laboratorio o la industria química. También se añade a los detergentes en polvo para mejorar su comportamiento mecánico El cloruro de sodio es usado universalmente como aditivo alimentario. También se usa en la producción de papel y celulosa, en los productos de baño y en

SAL

detergentes.

NOMBRE

FORMULA

MOLAR

CuSO4. 7H2O

249.68 g/mol

Cromato de Potasio

K2CrO4

194.19 g/mol

Carbonato de Calcio

CaCO3

100.08 g/mol

Sulfato de Cobre(II) Pentahidrat ado

USOS Tiene numerosas aplicaciones: como alguicida en el tratamiento de aguas, fabricación de concentrados alimenticios para animales, abonos, etc. Se utiliza en esmaltes, acabados para cuero, en metales inoxidables y para la identificación de la concentración de ión cloruro en una solución con nitrato de plata. Se usa en la producción de cauchos naturales y sintéticos, manteniendo la flexibilidad, aumentando la resistencia a la torsión y a la tracción.

SAL

4.1.2 PROCEDIMIENTOS: Estas sales fueron presentadas en el laboratorio por el profesor, cuyo procedimiento para la obtención de algunas es de la siguiente manera:  DICROMATO DE POTASIO: primero encontramos el ácido dicromico teniendo en cuenta que pertenece a un poliácido. 2CrO3 + H2O → H2Cr2O7 ↑

Ácido Dicromico Finalmente agregamos hidróxido de potasio al ácido dicromico para obtener la sal. H2Cr2O7 + 2KOH → K2Cr2O7 + 2H2O

↑ Dicromato de Potasio  CROMATO DE POTASIO: primero se encuentra el ácido crómico, si sabes la fórmula del ácido se aplica de frente la obtención de la sal. H2CrO3 + 2KOH → K2CrO3 + 2H2O ↑ Cromato de Potasio  CARBONATO DE CALCIO: encontramos el ácido carbónico CO2 + H2O → H2CO3 ↑ Ácido carbónico Finalmente agregamos hidróxido de calcio al ácido carbónico para obtener la sal. H2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2H2O ↑ Carbonato de Calcio 4.2 PREAPARACIÓN DE SALES 4.2.2 MATERIALES Y REACTIVOS    

Vasos de precipitados Pipeta Varilla de agitación Tubos de ensayo

REACTIVO

FORMULA

MOLAR

Hidróxido de Sodio

NaOH

40.00 g/mol

Oxido de Magnesio

MgO

40.30 g/mol

USOS El hidróxido de sodio se usa para fabricar jabones, cra yón, papel, explosivos, pinturas y productos de petróleo. - Aplicación en fertilizantes. - Tratamiento de aguas residuales. - Abrasivos. - Procesos químicos industriales. - Sales de magnesio. Industria farmacéutica.

Ácido Sulfúrico

H2SO4

98.08 g/mol

Ácido Clorhídrico

HCl

36.46 g/mol

H3PO4

98.00 g/mol

Ácido Ortofosfórico o Fosfórico

En la refinación del petróleo, producción de pigmentos, tratamiento del acero, extracción de metales, etc. El uso más conocido es el de desincrustante para eliminar residuos de caliza El ácido es muy útil en el laboratorio debido a su resistencia a la oxidación, a la reducción y a la evaporación.

4.2.2 PROCEDIMIENTOS OBTENCION DE SULFATO DE SODIO: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O  Primero procedemos a colocar el hidróxido de sodio en un vaso precipitado, posteriormente se agrega agua para que pueda diluirse la concentración.

 Para acelerar el proceso, agitamos con la varilla.  Estando bien diluida la concentración se procede a colocar en un tubo de ensayo

 Posteriormente se agrega unas cuantas gotas de ácido sulfúrico en la concentración de hidróxido de sodio, donde se pudo observar una reacción exotérmica (liberación de calor) y donde la sal se quedó precipitada.

OBTENCION DE CLORURO SODIO

DE

HCl + NaOH → NaCl + H2O  Siguiendo los mismos pasos anteriores  Primero procedemos a colocar el hidróxido de sodio en un vaso precipitado, posteriormente se agrega agua para que pueda diluirse la concentración.  Para acelerar el proceso, agitamos con la varilla.  Estando bien diluida la concentración se procede a colocar en un tubo de ensayo  Posteriormente se agrega unas cuantas gotas de ácido clorhídrico en la concentración de hidróxido de sodio, donde se pudo observar una reacción exotérmica (liberación de calor) y donde la sal se quedó precipitada. OBTENCION DE FOSFATO DE SODIO H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O  Teniendo en cuenta los anteriores procedimientos, procedemos a preparar el hidróxido de sodio en un vaso precipitado y posteriormente vertemos en un tubo de ensayo.  Para obtener la sal se agrega unas cuantas gotas de ácido fosfórico.  Donde se observó que la sal a comparación de las anteriores, no estuvo precipitada sino estaba diluida en el agua, producto de una baja concentración de hidróxido de sodio

OBTENCION DE FOSFATO DE MAGNESIO 2H3PO4 + 3Mg(OH)2 → Mg3(PO4)2 + 6H2O  Como no teníamos el hidróxido de magnesio, teníamos que preparar el hidróxido a través del óxido de sodio, agregando agua MgO + H2O → Mg(OH)2 ← Hidróxido de Magnesio

 Una vez obtenido el hidróxido de magnesio, procedemos a colocarlo en un tubo de ensayo y posteriormente agregarle ácido sulfúrico para obtener la sal precipitada.

OBTENCION DE SULFATO DE MAGNESIO H3PO4 + Mg(OH)2 → MgSO4 + H2O  Preparar el hidróxido de magnesio y verterlo en un tubo de ensayo  Posteriormente agregarle unas gotas de ácido sulfúrico para obtener la sal

OBTENCION DE CLORURO DE MAGNESIO 2HCl + Mg(OH)2 → MgCl2 + 2H2O  Preparar el hidróxido de magnesio y verterlo en un tubo de ensayo  Agregarle unas gotas de ácido clorhídrico, en este proceso se observó una reacción exotérmica(liberación de calor) y posteriormente se produjo la sal en precipitada

V. RESULTADOS 5.1 IDENTIFICACION DE COMPUESTOS INORGANICOS NOMBRE

COMPUESTO

Sulfato de Sodio (Na2SO4)

Sal Oxisal Neutra

Cloruro de sodio (NaCl)

Sal Haloidea Neutra

Fosfato de Magnesio (Mg3(PO4)2)

Sal Oxisal Neutra

Sulfato de Magnesio (MgSO4)

Cloruro de Magnseio (MgCl2)

Sal Oxisal Neutra

Sal Haloidea Neutra

PROPIEDADES Apariencia: Sólido cristalino blanco Punto de fusión: 884 °C (Na2SO4) Punto de ebullición: 1702,15 K (1429 °C) Densidad: 2,70 g/ml Solubilidad en agua: 4.76 g/100 mL (0°C) 42.7 g/100 mL (100°C) Punto de fusión: 801 ºC. Punto de ebullición: 1465 ºC. Se disuelve fácilmente en agua (35,9 g/100 ml a 25 ° C). Insoluble en ácido clorhídrico. PH neutro. Densidad: 2,165 g/cm3. No inflamable. Peso molar: 120.284 g/mol Densidad: 2.13 g/cm3 Solubilidad: levemente soluble en agua Apariencia: solido cristalino blanco Densidad: 2660 kg/m3; 2,66 g/cm3 Punto de Fusión: 1397 K (1124 °C) Solubilidad en agua: 35.5 g/100 ml (20 °C) Apariencia: incoloro o blanco Densidad: 2320 kg/m3; 2,32 g/cm3 Peso molar: 95,211 g/mol Punto de fusión: 987 K (714 °C)

Hidróxido de Sodio (NaOH)

Hidroxido

Oxido de Magnesio (MgO)

Oxido Básico

Ácido Sulfúrico (H2SO4)

Ácido Oxácido

Punto de ebullición: 1685 K (1412 °C) Apariencia: Sólido. Blanco Densidad: 2100 kg/m3; 2,1 g/cm3 Punto de fusión: 591 K (318 °C Punto de ebullición: 1663 K (1390 °C) Solubilidad en agua: 111 g/100 mL (20 °C) / 13.89 g/100 mL (alcohol etílico a 20 °C) Apariencia: Polvo blanco Densidad: 3580 kg/m3; 3.58g/cm3 Punto de fusión: 2852 °C (3125 K) Punto de ebullición: 3600 °C (3873 K) Solubilidad en agua: 0.0062 g/L (0 °C) 0.086 g/L (30 °C) Apariencia: Líquido aceitoso incoloro Densidad: 1800 kg/m3; 1.8 g/cm3 Punto de fusión: 283 K (10 °C) Punto de ebullición: 610 K (337 °C) Solubilidad en agua: Miscible Acidez: −3 ; 1.99 pKa

NOMBRE

COMPUESTO

Ácido Clorhídrico (HCl)

Ácido Hidrácido

Ácido Fosfórico (H3PO4)

Dicromato de Potasio (K2Cr2O7)

Sulfato de Hierro(II) Heptahidratad o (FeSO4. 7H2O)

Ácido Oxácido

Poliácido

Sal Oxisal Hidratada

PROPIEDADES Apariencia: líquido incoloro o levemente amarillo Densidad:1190 (solución 37 %)1160 (solución 32 %) 1120 (solución 25 % ) kg/m3; 1.12g/cm3 Punto de fusión: 247 K (-26 °C) Punto de ebullición: 321 K (48 °C) Acidez: -6.22 pKa Densidad: 1685 kg/m3; 1,685 g/cm3 Punto de fusión: 315 K (42 °C) Punto de ebullición: 431 K (158 °C) Acidez: 2.12, 7.21, 12.67 pKa Solubilidad: Miscible Apariencia: Anaranjado intenso Punto de fusión: 671,15 K (398 °C) Punto de ebullición: 773,15 K (500 °C) Estructura cristalina: Sistema cristalino triclínico Solubilidad en agua: 130 g/l a 20 °C en agua Apariencia: cristales verde-azules o blancos : Densidad: 1898 kg/m3; 1,898 g/cm3 Punto de Fusión: 337 K (64 °C) Punto de Ebullición: 363 K (90 °C) Punto de Descomposición: 573 K (300 °C) Solubilidad en agua: 29.5 g / L de agua Apariencia: incoloro o blanco

Sulfato de Cobre(II) Pentahidratado (CuSO4.7H2O)

Cromato de Potasio (K2CrO4)

Carbonato de Calcio (CaCO3)

Sal Oxisal Hidratada

Sal Oxisal Neutra

Sal Oxisal Neutra

Densidad: 3603 kg/m3; 3,603 g/cm3 Punto de fusión: 383 K (110 °C) Punto de ebullición: 923 K (650 °C) Solubilidad en agua: 20,3 g/100 ml (20 °C) Estructura cristalina: triclínico Apariencia: Amarillo intenso Densidad: 2730 kg/m3; 2.73g/cm3 Punto de fusión: 1248 K (975 °C) Punto de ebullición: 1273 K (1000 °C) Solubilidad en agua: 637 g/l a 20 °C en agua Apariencia: Polvo blanco inodoro Densidad: 2711 kg/m3; 2,711 g/cm3 Punto de fusión: 1172 K (899 °C) Punto de ebullición: 1612 K (1339 °C) Solubilidad en agua: 0.0013 g/100 mL (25 °C)

VI. DISCUSION DE RESULTADOS En la práctica se pudo observar que todas las sales obtenidas producen una reacción exotérmica (liberación de calor), y se quedan precipitadas No todas las sales que obtuvimos en el laboratorio se podían observar en forma precipitada, como es el caso del fosfato de sodio, que se encontraba diluida en el agua Al momento de obtener el hidróxido de sodio y mezclarlo con el ácido sulfúrico, hubo cierta reacción exotérmica pero no hubo la formación de la sal, por lo que se concluye que la obtención de sal depende mucho de la concentración de la base (hidróxido) VII. CONCLUSIONES Esta práctica se realizó satisfactoriamente, ya que obtuvimos diferentes sales binarias y ternarias producto de las reacciones que se realizaron y además, la práctica que se realizó nos fue de gran ayuda para complementar los conocimientos adquiridos anteriormente en la clase, principalmente para conocer más acerca de este tema. VII. ANEXOS

IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

   

Recio del Bosque F. Química Inorgánica Ed. Mc Graw Hill Beristain B.B., Camacho F.P., Domíguez O. M. A. Química II. Ed. Compañía editorial Nueva Imagen. México. 1996 De la Llata Loyola Ma Dolores. Química Inorgánica. Ed. Progreso. 1ª. Reimpresión. México D.F. 1998. García Pérez J. A., Teyon Rivera J.M. Formulación y Nomenclatura de Química Inorgánica Normas I.U.P.A.C. Ed. Tebarflores S.L. Madrid. 1993.



Burns A. Ralph. Fundamentos de Química I, Ed. Prentice Hall. 2ª. Edición. México. 1996.