cuaderno de informes de laboratorio de inorgánica

CUADERNO DE LABORATORIO

ÁREA DE QUÍMICA INORGÁNICA




CRISTINA FRANCO OLEA

, Práctica 1.-PRECIPITACIÓN, FILTRACIÓN Y SECADO. -


Cristina Franco Olea Grupo: 2



1.-FUNDAMENTO TEÓRICO.

REACCIONES DE PRECIPITACIÓN

Las reacciones de precipitación consisten en la formación de un compuesto no soluble, llamado
precipitado, producido al mezclar dos disoluciones diferentes, cada una de las cuales aportará un
ion a dicho precipitado, es decir, una reacción de precipitación tiene lugar cuando uno o más
reactivos, combinándose llegan a generar un producto insoluble.

 Las reacciones de precipitación tienen gran importancia en la separación de iones
mediante la técnica de precipitación fraccionada. Esta técnica puede ser utilizada
tanto a nivel de laboratorio para determinar las cantidades de un compuesto iónico
presentes en una disolución, como a nivel industrial para recuperar ciertos metales
de efluentes líquidos, bien por interés económico o medioambiental.
 Las reacciones de precipitación también nos permiten explicar la formación de las
vistosas estalactitas y estalagmitas que se forman en las cuevas debido a filtraciones
de agua rica en sales de calcio, principalmente carbonatos.

➢ Ecuación iónica: se consigue disociando completamente en sus iones a los electrolitos
fuertes que se encuentren disueltos.
➢ Ecuación iónica neta: se consigue eliminando de los dos miembros de la ecuación iónica

FORMACIÓN DE PRECIPITADOS
Para que en una reacción se favorezca que el equilibrio se desplace hacia la formación de la reacción
de precipitación debe cumplir que: 𝑄𝑠 > 𝐾𝑝𝑠 , es decir, se deben consumir productos para la
formación de reactivos (disolución sobresaturada). Para ello recordemos los siguientes conceptos:

• Producto de solubilidad: Producto de las concentraciones molares de sus iones en la
disolución saturada, elevada cada una de ellas a un exponente igual a su coeficiente
estequiométrico en la ecuación del equilibrio de la disolución.

𝐴𝑚 𝐵𝑛 (𝑠) ↔ 𝑚𝐴𝑛+ (𝑎𝑞) + 𝑛𝐵 𝑚− (𝑎𝑞)

𝒎𝒔 𝒏𝒔

𝑲𝒑𝒔 = [𝑨𝒏+ ]𝒎 × [𝑩𝒎− ]𝒏 = [𝒎𝒔]𝒎 × [𝒏𝒔]𝒏

• Producto iónico: Producto de las concentraciones molares de los iones presentes en una
disolución elevadas a sus correspondientes coeficientes:

𝑄𝑠 = [𝐴𝑛+ ]𝑚
0 × [𝐵
𝑚− ]𝑛
0

,CEMENTACIÓN
Precipitación de un metal desde una disolución acuosa por efecto de la presencia de otro metal que
actúa como agente reductor.

2.-OBJETIVO.

Parte 1.

Obtener 2 gramos de producto final a partir de unas cantidades de reactivos calculadas
previamente.

Parte 2.

Obtener 500 mg de cobre metálico a partir de las cantidades calculadas dada la reacción global:

𝐶𝑢𝑆𝑂4 × 5𝐻2 𝑂 + 𝐹𝑒 → 𝐹𝑒𝑆𝑂4 + 𝐶𝑢 ↓ +5𝐻2 𝑂
3.-CÁLCULOS.

Cálculo de la cantidad necesaria de reactivos para obtener 2 gramos de precipitado final:


REACCIÓN 1

𝐻2 𝐶2 𝑂4 × 2𝐻2 𝑂 (𝑎𝑞) + 𝐶𝑎𝐶𝑙2 (𝑎𝑞) ↔ 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 × 2𝐻2 𝑂 (𝑠) + 2𝐻𝐶𝑙 (𝑎𝑞)

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2 110,9840 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
2 𝑔 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 × × × = 1,519 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
146,097 𝑔 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝐶2 𝑂4 126,0349 𝑔 𝐻2 𝐶2 𝑂4
2 𝑔 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 × × × = 1,725 𝑔 𝐻2 𝐶2 𝑂4 × 2 𝐻2 𝑂
146,097 𝑔 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝐶2 𝑂4


REACCIÓN 2

𝑁𝑎2 𝐶𝑂3 (𝑎𝑛ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜) (𝑎𝑞) + 𝐶𝑎𝐶𝑙2 (𝑎𝑞) ↔ 𝐶𝑎𝐶𝑂3 (𝑠) + 2𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑎𝑞)

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2 110,9840 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
2 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑂3 × × × = 2,22 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
100,0869 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3 105,9884 𝑔 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
2 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑂3 × × × = 2,12 𝑔 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3
100,0869 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3


REACCIÓN 3

𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 × 10𝐻2 𝑂 (𝑎𝑞) + 𝐶𝑎𝐶𝑙2 (𝑎𝑞) ↔ 𝐶𝑎𝑆𝑂4 × 2𝐻2 𝑂 (𝑠) + 2𝐻𝐶𝑙 (𝑎𝑞) + 8 𝐻2 𝑂 (𝑙)

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑆𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2 110,9840 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
2 𝑔 𝐶𝑎𝑆𝑂4 × × × = 1,289 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
172,1406 𝑔 𝐶𝑎𝑆𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑆𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2

, 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑆𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 322,0421 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆𝑂4
2 𝑔 𝐶𝑎𝑆𝑂4 × × × = 3,742 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 × 10 𝐻2 𝑂
146,097 𝑔 𝐶𝑎𝑆𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝑆𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝑆𝑂4

REACCIÓN 4

2𝑁𝑎𝐶𝑂3 (𝑎𝑞) + 2𝐶𝑢𝑆𝑂4 × 5 𝐻2 𝑂 (𝑎𝑞)+ ↔ 𝐶𝑢𝐶𝑂3 × 𝐶𝑢(𝑂𝐻)2 (𝑠) + 𝐶𝑂2 (𝑔) + 2𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) + 𝐻2 𝑂 (𝑙)

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑢𝐶𝑂3 2 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑢𝑆𝑂4 249,6086 𝑔 𝐶𝑢𝑆𝑂4
2 𝑔 𝐶𝑢𝐶𝑂3 × × × = 4,506 𝑔 𝐶𝑢𝑆𝑂4 × 5 𝐻2 𝑂
221,555 𝑔 𝐶𝑢𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑢𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑢𝑆𝑂4

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑢𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑂3 105,9884 𝑔 𝑁𝑎𝐶𝑂3
2 𝑔 𝐶𝑢𝐶𝑂3 × × × = 1,914 𝑔 𝑁𝑎𝐶𝑂3
221,555 𝑔 𝐶𝑢𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑢𝐶𝑂3 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑂3

REACCIÓN 5

2𝑁𝑎3 𝑃𝑂4 × 12𝐻2 𝑂 (𝑎𝑞) + 3𝐶𝑎𝐶𝑙2 (𝑎𝑞) ↔ 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 (𝑠) + 6𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑠) + 12𝐻2 𝑂 (𝑙)

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 3 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2 110,9840 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
2 𝑔 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 × × × = 1,519 𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑙2
310,1767 𝑔 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎3 𝑃𝑂4 379,9407 𝑔 𝑁𝑎3 𝑃𝑂4
2 𝑔 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 × × × = 1,725 𝑔 𝑁𝑎3 𝑃𝑂4 × 12 𝐻2 𝑂
310,1767 𝑔 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎3 (𝑃𝑂4 )2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎3 𝑃𝑂4

REACCIÓN 6


𝐾2 𝐶𝑟𝑂4 (𝑎𝑞) + 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2 (𝑎𝑞) ↔ 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 (𝑠) + 2𝐾𝑁𝑂3 (𝑎𝑞)

1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐾2 𝐶𝑟𝑂4 194,1903 𝑔 𝐾2 𝐶𝑟𝑂4
2 𝑔 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 × × × = 1,205 𝑔 𝐾2 𝐶𝑟𝑂4
323,1937𝑔 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝐾2 𝐶𝑟𝑂4

1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2 331,2098 𝑔 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2
2 𝑔 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 × × × = 2,05 𝑔 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2
323,1937 𝑔 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐶𝑟𝑂4 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2


REACCIÓN 7


2𝐾𝐼(𝑎𝑞) + 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2 (𝑎𝑞) ↔ 𝑃𝑏𝐼2 (𝑠) + 2𝐾𝑁𝑂3 (𝑎𝑞)

1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐼2 2 𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐼 166,003 𝑔 𝐾𝐼
2 𝑔𝑃𝑏𝐼2 × × × = 1,44 𝑔 𝐾𝐼
461,0089 𝑔 𝑃𝑏𝐼2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐼2 1 𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐼

1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐼2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2 331,2098 𝑔 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2
2 𝑔 𝑃𝑏𝐼2 × × × = 1,437 𝑔 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2
461,0089 𝑔 𝑃𝑏𝐼2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏𝐼2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑏(𝑁𝑂3 )2


4.-MATERIAL Y REACTIVOS UTILIZADOS.

Reactivos:

𝐻2 𝐶2 𝑂4 × 2𝐻2 𝑂, 𝐶𝑎𝐶𝑙2 , 𝐶𝑢𝑆𝑂4 × 5𝐻2 𝑂, 𝐹𝑒(𝑒𝑛 𝑝𝑜𝑙𝑣𝑜), 𝐻𝐶𝑙 , 𝐾𝑆𝑁