Laboratorio de Química General

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2015 Semestre OtoñoSantiago Zolezzi Carvallo

Tema 2: Óxidos

Clasificación, Obtención y Caracterización

Visto en Química General I

Es conveniente revisar Guía Nomenclatura 0

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Trabajo experimental se realiza en parejas (de libre elección) Pero, la responsabilidad de realizar todas las experiencias es personal

Dada la gran cantidad de reacciones a realizar este TP se realiza en 2 sesiones

Y más que realizar todas las experiencias apuradamente, es mejor, desarrollar un poco menos en cada sesión y, realizadas a conciencia

¿Que significa hacer las experiencias bien?

Preguntarse y explicarse que ocurre en cada situación, desde un punto de vista QUÍMICO

Leer la guía de TP antes del mismo

Tratar de resolver las ecuaciones químicas antes del TP

No resolveremos toda la guía, éstos son solo algunos ejemplos

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EjemplosExperiencia Nº 2: (Bajo campana de extracción y utilizando gafas) Caracterización del Fósforo

Advertencia: No tome el fósforo blanco con sus manos, produce quemaduras de difícil curación

* En la combustión del fósforo:

La ecuación balanceada diría: P2 (s) + 5/2 O2 (g) P2O5 (solido) o P4 (s) + 5 O2 (g) P4O10 (solido)

Pero, resulta que el fósforo puede formar 3 óxidos o anhídridos. Sus ecuaciones balanceadas son:

2 Pº + 1 O2 2 P2O 2 Pº + 3/2 O2 P2O3 y 2 Pº + 5/2 O2 P2O5

4º.- pregunta (no en guía): Entonces ¿por qué solo se forma P2O5 supuestamente ?

1º.- pregunta (no en guía): ¿ Porque P2O5 (s) y no P4O10 (s) ?

2º.- pregunta (no en guía): Al ocurrir la combustión (en campana) ¿Donde está este supuesto sólido ?

3º.- pregunta (si en guía): ¿Cuál es el producto de la combustión del fósforo? P2O5

Resp.: Primeramente, el O2 es el segundo gas después del N2 presente en el aire. Luego, observe las ecuaciones balanceadas

Hubo un control estequiométrico en la combustión del fósforo hacia el P2O5

I.- Caracterización de Óxidos Básicos y Ácidos

Resp.: Este sólido son los humos blancos, que han sublimado en las paredes interiores (¿frías?) del vaso invertido

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* Luego, en la caracterización como ácido:

En su mesón, una vez se termine la evolución de gases. Vierta agua destilada por las paredes interiores del vaso usado como tapa en la combustión

5º.- pregunta (si en guía): ¿Qué está ocurriendo?

Resp.: La formación del respectivo oxácido

6.º.- pregunta (no en guía): ¿Cual de los posibles oxácidos del fósforo se esta formando?

Aviso:Lo único que le dice a Ud. que este es un ácido “Es el comportamiento de los indicadores ácido-base

(tornasol o fenolftaleína)”

Estamos en el laboratorio (no basta con lo dicho en clases)De que el fósforo sea un no metal no asegura que forme ácidos

Que sea un ácido lo dice el indicador ácido – base y la ecuación: H3PO4 ↔ H2PO4

1- + H+ protón libre

Resp.: Igual que antes, hay un control estequiométrico en la producción mayoritaria de H3PO4

Resp.: Los posibles ácidos son: P2O5 + 1 H2O 2 HPO3 Metafosfórico

P2O5 + 2 H2O H4P2O7 Difosfórico ó Pirofosfórico

y P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4 Ortofosfórico ó Fosfórico

* En la formación del respectivo ácido:

Reparta la solución obtenida en 2 T.E. A uno adicione 3 gotas de indicador Tornasol y al otro 3 gotas de indicador Fenolftaleína

7º.- Pregunta (si en guía) ¿Qué cambios observa en el color de los indicadores?

* IV.- Caracterización de peróxidos

Experiencia Nº 5: A.- Reacción de KMnO4 (un oxidante) frente a H2O2 (un reductor), en medio ácido

1º.- pregunta (si en guía): ¿Cual es la coloración de las soluciones reactivas antes de reaccionar?KMnO4 fucsia o violeta intenso

H2O2 incolora H2SO4 incolora

5 H2O2 (incolora) + 2 KMnO4 (violeta) + 3 H2SO4 2 MnSO4 (incolora) + 8 H2O + 5 O2 (gas)

Nota: Sales de Mn+2 se ven rosa pálido, solo cuando muy concentradas No es el caso.

Si hay reacción redox, se deben observar: ambos cambios (decoloración y desprendimiento de gas)

* Experiencia Nº 5: B.- Sin título pero, podría ser “Paseo de la función peróxido”

En T.E. agregue 4 mL de solución saturada de Ba(OH)2 y 4 mL de H2O2 agite y deje reposar

2º.- pregunta (no en guía): ¿Ba(OH)2 tiene alguna característica redox?

Resp.: Ninguna

Resp.: Un simple desplazamiento (no redox): Ba(OH)2 + H2O2 BaO2 (sólido) peróxido de Bario + 2 H2O

3º.- pregunta (si en guía): ¿Cuál será la reacción entre Ba(OH)2 y H2O2 ?

Reacción redoxbalanceada:

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Nuevamente un simple desplazamiento (no redox): BaO2 (sólido) + H2SO4 (diluido) BaSO4 (sólido) + H2O2

Posteriormente, realice una filtración simple a través de filtro liso pregunta ¿Qué interesa? ¿Sólido o liquido?

Lave repetidamente el sólido formado con agua destilada pregunta ¿Con que motivo se lava?

Separe el sólido (rompiendo el fondo de papel filtro y arrastrando con agua destilada)

Luego filtre el líquido sobrenadante utilizando filtro plegado pregunta ¿Que le interesa? ¿Sólido o solución?

Con cuidado y lentamente (Exotérmica) agregue 1 mL de H2SO4 diluido (1:5)

(el mismo que antes, acidificando la solución)

El líquido filtrado recíbalo en un T.E. limpio y vacíelo gota a gota sobre 1 mL de una solución diluida de KMnO4 acidificada con gotas de H2SO4 diluido (1:5)

Preguntas finales: ¿Qué compuesto viene en el líquido filtrado? ¿Existe reacción redox entre este y KMnO4?

¿Cual es esta reacción?¿Por qué el titulo de la parte B puede ser “Paseo de la función peróxido?

Repetimos, estos solo algunos ejemplosEn cada reacción se debe aplicar la misma filosofía.