UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Universidad del Per, DECANA DE AMRICA

DEPARTAMENTO DE QUMICA INORGNICA

Desarrollo Experimental 1. Combustin del Fsforo Fosforecencia

En un baln de 500 mL se colocan pedacitos de fsforo blanco. Agregar agua destilada hasta la mitad y tapar. En el extremo de la conexin que tiene el baln con un tubo de salida se coloca un vaso con agua cuidando que este no toque el lquido. Se calienta el baln a ebullicin. La reaccin que se produce es la siguiente:

P4 + 3O2 P4O6

2. Identificacin del in fosfato

En un tubo de ensayo se coloca 1 mL de solucin de Na2HPO4 0.1N, al que se le agregan gotas de reactivo nitromolibdnico junto a 3 gotas de HNO3 6N. Se deja en reposo y se observa el precipitado. La reaccin es:

Na2HPO4 + (NH4)2(MoO4) + HNO3 (NH4)3[PMo12O40] + NaNO3 + H2O

3. Reacciones de identificacin del As2O3

3.1. En un tubo de ensayo colocar 1 gr de As2O3, agregar 1 mL de agua destilada y calentar hasta ebullicin. Acidular con HCl 0.1 N y agregar (NH4)2S. La reaccin que se produce es:

As2O3+3H2O 2H3AsO3

H3AsO3+ 3HCl AsCl3 + 3H2O

2AsCl3 + 3(NH4)2S As2S3 + 6(NH4)Cl

3.2. En un tubo de ensayo seco, se coloca una pequea cantidad de carbn, agregar una cantidad igual de As2O3 y calentar. La reaccin a desarrollarse es:

As2O3 + 3C 2As + 3CO

4. Propiedades anfotricas del As2O3

En dos tubos de ensayo se colocan pequeas cantidades de As2O3. En el primer tubo se agrega HCl(cc), con lo cual se produce la siguiente reaccin:

As2O3 + 6HCl 2AsCl3 + 3H2O En el segundo tubo se agrega NaOH 2N, con lo cual se produce la siguiente reaccin:

As2O3 + 6NaOH 2Na3AsO3 +3H2O

5. Propiedades reductoras del AsH3 (arsenina o arsina)

En un tubo de ensayo se coloca 0.3 gr de As2O3. Se agrega cantidades iguales de agua destilada y HClcc para formar una solucin 1:1. Adicionar una granalla de Zn y cubrir la boca del tubo con un papel empapado de AgNO3.Las reacciones que se llevan a cabo son:

As2O3 + 12HCl + 6Zn 2AsH3(g) + 6ZnCl2 + 3H2O

AsH3(g) + 8AgNO3 + 4H2O 8Ag + 8HNO3 + H3AsO4

6. Identificacin del Antimonio

6.1. En un tub0 de ensayo se coloca 1 mL de SbCl3 al 5%. Acidular con HCl(cc). Agregar una granalla de Zn y calentar.

SbCl3 + Zn Sb + ZnCl2

6.2. En un tubo de ensayo se coloca 0.5 gr de Sb2O3, agregar 1 mL de agua destilada. Llevar a ebullicin. Retirar y acidular con HCl(cc). Agregar (NH4)2S. La reaccin que se produce es:

Sb2O3 + 3H2O 2H3SbO3

H3SbO3 + 3HCl(cc) SbCl3 + 3H2O

2SbCl3 + 3(NH4)2S Sb2S3 + 6(NH4)Cl

7. Hidrlisis de las sales de Antimonio y Bismuto

En un tubo de ensayo se coloca 1 mL de SbCl3 al 5%. Se agrega agua destilada hasta formar precipitado. Luego se aade HCl(cc) hasta que desaparezca el slido. La reaccin en equilibrio es:

SbCl3 + H2O SbOCl +2HCl

En un tubo de ensayo se coloca 1 mL de BiCl3 al 5%. Se agrega agua destilada hasta formar precipitado. Luego se aade HCl(cc) hasta que desaparezca el slido. La reaccin en equilibrio es:

BiCl3 + H2O BiOCl +2HCl

HCl

Observaciones 1. Combustin del Fsforo Fosforecencia

Bajo los efectos de la luz, y con produccin simultnea de fenmenos luminosos, el fosforo blanco se transforma en la modificacin roja ms estable. Adems reacciona con el oxgeno del aire (inflamabilidad espontnea) con desprendimiento intenso de calor y formacin de pentaxido de fsforo P4O10 (2P2O5)en el proceso de combustin del oxgeno, el grado de oxidacin pasa desde cero en el fsforo hasta pentavalente positivo en el P4O10

La fosforescencia se debe a la oxidacin lenta del fsforo blanco a xido de fsforo (III) emitindose energa en forma luminiscente.

2. Identificacin del in fosfato

Se observ una coloracin amarilla debido a la presencia del fosfomolibdato de amonio formado, el cual indica la presencia de fosfato. Con el paso del tiempo se va precipitando el fosfomolibdato que estaba en la disolucin hacia el fondo del tubo.

Al momento de realizar la experiencia se forma esta solucin amarilla

Al cabo de media hora, el fosfomolibdato ha precipitado en gran parte

3. Reacciones de identificacin del As2O3

3.1. El As2O3 es insoluble en agua por ello se calent hasta su ebullicin; solo as se pudo disolver y formar el cido arsenioso. Luego este acido se hace reaccionar con HCl para de esta manera obtener cloruro arsenioso, el cual es un poco turbio (en el fondo se acumul reactivo en exceso pero no es precipitado). Finalmente este cloruro en contacto con el sulfuro de amonio forma un precipitado amarillo.

3.2. Al someter al calor la mezcla de xido arsenioso con carbn se pudo observar la

formacin del espejo de arsnico, el cual se pudo identificar por su brillo,

notoriamente diferente al del resto del tubo. Se debe tener cuidado con los

compuestos del arsnico, una vez que se ve el arsnico (gris brillante) se deja de

calentar.

El xido insoluble forma una capa sobre el agua

Al reaccionar con HCl, se forma la sal incolora

La reaccin con el NH4S da esta coloracin

El calentamiento del xido forma el espejo de arsnico, distinguible por su reflejo multicolor

4. Propiedades anfotricas del As2O3

En ambos casos el As2O3 se disuelve en soluciones incoloras. El As2O3 produce sales tanto como cido fuertes como con bases fuertes por tanto en soluciones fuertemente cidas el in arsnico (III) As3+ es estable. En soluciones fuertemente bsicas, el estable es el in arsenito AsO3

3-

. Se tuvo que utilizar el HClcc ya que con el HCl 0,1N la solucin se tornaba turbia, de la misma manera que con la solucin de NaOH utilizamos la de concentracin 2N en lugar de la de 0,1N.

5. Propiedades reductoras del AsH3 (arsenina o arsina)

Primero se mezcl unos gramos As2O3 con HCl y agua, estos dos ltimos en cantidades iguales y result una solucin incolora, pero al agregar una granalla de zinc la reaccin fue muy rpida y de inmediato se obtuvo una coloracin parda, luego tapamos la boca del tubo con un papel previamente empapado de AgNO3. En el papel se obtuvo un color plomo brillante caracterstico de la plata con lo que se demuestra la propiedad reductora de la arsina al pasar de Ag+1 a Ag0

La transparencia de este tubo se debe a la accin de NaOH 2N

La transparencia de este tubo se debe a la accin de HClcc

Con el aadido del Zn, la reaccin cambia a esta coloracin, y libera rpidamente

arsenina

Precipitado de Ag que qued en el papel empapado

6. Identificacin del Antimonio

6.1. Al aadir 3 gotas de HClcc a un tubo con SbCl3 para despus calentar, se observ que se formo una precipitado de color negro que corresponde al Sb, encima una solucin incolora que es ZnCl2 y tambin el desprendimiento de un gas que en este caso es el H2

6.2. Al aadir agua al xido de antimonio y luego calentarlo se forma el xido

respectivo que es de un color turbio. Luego cuando se le agrega HCl la turbidez

desaparece obtenindose una solucin incolora lo que quiere decir que es soluble.

Finalmente cuando le agregamos sulfuro de amonio obtenemos el sulfuro de

antimonio cuyo color es naranja.

7. Hidrlisis de las sales de Antimonio y Bismuto

En ambos casos se observa la formacin de precipitados blancos, esto debido a la formacin de las sales SbOCl y BiOCl insolubles por hidrlisis con el agua de SbCl3 y el BiCl3. Al agregar HCl el equilibrio se desplaza hacia la izquierda disolviendo el SbOCl y formando nuevamente el SbCl3 de igual manera con el BiOCl.

Precipitado de Sb resultado de la reaccin

Conclusiones o La formacin de sulfuros con los elementos del grupo 15, como As y Sb, necesitan de

calentamiento. Se utilizan para identificacin por los colores caractersticos que

muestran.

o La arsenina o arsina (AsH3) es, como todos los hidruros del grupo 15, un buen agente

reductor, propiedad que se aprecia en medio bsico.

o Los tricloruros de Sb y Bi estn en equilibrio con H2O, formando hipocloritos, por lo que al

aumentarle este lquido, se desplaza el equilibrio.

o El xido de arsnico tiene propiedades anfteras, dado su facilidad para reaccionar en

medio cido y bsico.