Curva De Solubilidad Y Separación Del Nitrato De Potasio

SECCIÓN EXPERIMENTAL: PROCEDIMIENTO

Inicialmente se colocó un frasco lavador con agua destilada a enfriar en hielo, ya que fue necesario disponer de agua fría para la segunda parte de este experimento.

Para la determinación de la curva de solubilidad del Nitrato Potásico:

Se midió 5,0±0,1 mL de agua destilada con el cilindro graduado. Sobre un papel de pesada, se pesaron 1,99±0,01g de nitrato potásico y se vertió en un tubo de ensayo grande; posteriormente se utilizaron los 5,0±0,1 mL de agua para transferir completamente el sólido al tubo. Se agitó bien la mezcla resultante para ayudar a la disolución del sólido. Con el mechero, se calentó el tubo de ensayo suave y uniformemente, sólo lo necesario para lograr la disolución completa del KNO3. De inmediato se retiró el tubo del mechero, asegurándolo con una pinza a un soporte universal y se le introdujo el termómetro; se dejó enfriar la solución, agitándola de vez en cuando con el termómetro, se registró la temperatura a la cual se inició la turbidez (cuando comenzó la precipitación del sólido).

Luego se repitió la experiencia añadiendo 2,00 g más de KNO3a la solución (para un total de aprox. 4,00 g de KNO3) y dos gotas de agua con un gotero para compensar la pérdida de agua por evaporación. Esta última parte se realizó dos veces más, agregando 2,00 g de nitrato potásico cada vez, para un total de 6,00 y 8,00 g en la solución, agregando cada vez las dos gotas de agua para compensar la evaporación del agua.

Teniendo los datos se graficó la curva de solubilidad del KNO3 en papel milimetrado (Véase anexo)

Seguidamente se procedió a separar el nitrato potásico por precipitación selectiva:

Partiendo de una mezcla sólida formada por nitrato potásico y otro componente, (75% KNO3, 25% otro) Se pesó 5,00±0,01 g de muestra en beaker de 150mL y se calculó la masa de KNO3 presente. Luego se encontró la cantidad de KNO3 que se disuelve a 75°C en 5mL de agua utilizando la curva de solubilidad obtenida. Con ese dato se calculó la cantidad de agua a 75°C necesaria para disolver el nitrato potásico que contiene la muestra.

Posteriormente se añadió al beaker con la muestra la cantidad de agua calculada más 2,00 mL adicionales para compensar la futura pérdida por evaporación y para obtener una correcta cristalización. Se cubrió el vaso con un vidrio de reloj y se calentó suavemente hasta disolución completa. Cuando de disolvió el sólido, se dejó enfriar la solución a temperatura ambiente por unos minutos; luego se colocó el beaker dentro de otro con mezcla agua/hielo: 3/1. Mientras la solución se enfriaba y precipitaban los cristales blancos de nitrato de potasio, se montó un sistema de filtración por succión.

Se tomó un papel de filtro y fue pesado sobre el vidrio de reloj, luego el papel se introdujo en el embudo buchner y se humedeció con agua destilada fría, el papel fue adherido al fondo del embudo abriendo la llave para succión. Luego de pocos segundos en el proceso de succión se lavó el residuo con poca agua destilada. Al finalizar la succión se desconectó la manguera del kitazato. Por último se transfirió el papel de filtro con el precipitado al vidrio de reloj y se dejó en la estufa para ser pesados al día próximo.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Tabla 1. Solubilidad del nitrato potásico en agua.

Muestra

[g de KNO3 (±0,01)/5 mL H2O] 1,99±0,01g 4,00±0,01g 6,01±0,01g 8,03±0,01g

Temperatura de precipitación (±1°C) 24±1°C 45±1°C 65±1°C 79±1°C

Tabla 2. Separación de nitrato potásico por precipitación selectiva.

Masa (±0,01 g)

Mezcla sólida 5,00 ±0,01 g

Papel de filtro + vidrio de reloj 52,99±0,01 g

Producto + Papel de filtro + vidrio de reloj 55,10±0,01 g

Producto (KNO3) 2,11±0,01 g

Porcentaje de recuperación 56,3%

A partir de la curva de solubilidad del KNO3 y la tabla 1 vemos que a mayor concentración de KNO3 es necesaria mayor temperatura para la disolución, esto motivado a que la temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas del soluto sólido para lograr completar la disolución, por esto es que, al volver dejar descender la temperatura, precipita el KNO3 y tenemos una solución sobresaturada., como el Kps indica la solubilidad molar del soluto entonces tenemos que al aumentar

...