LABORATORIO N.º 2:METALES ALCALINOS Y ALCALINO TÉRREOS

LABORATORIO N.º 2:METALES ALCALINOS Y ALCALINO TÉRREOS

QUÍMICA INORGÁNICA 2016 OMAR TARCAYA

1)METALES ALCALINOS

a)i)Propiedades de los metales alcalinos: oxidación directa del sodio.

Se coloco un pedacito del metal de sodio, que anteriormente fue dado por el docente(el metal estaba inmerso en aceite), en un vidrio de reloj y con una esteca se lo corto donde pudo observarse un lustre metálico que al poco tiempo se torno algo amarillo.

2Na(s) + 1/2O2(g) → Na2O(s)

Luego el metal se coloco en un vaso de precipitado que contenía fenolftaleina

2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(ac) + H2(g)

Observaciones, el pedacito de metal comenzó a deslizarse sobre la superficie del agua, ya que es menos denso que esta, a su vez que había desprendimiento de gas, la solución se torno violeta dado el cambio del ph a básico.

ii)Se coloco otro pedacito de sodio en un crisol limpio, el cual se coloco en el mechero donde reacciona el sodio con el aire.

2Na(s) + O2(g) → Na2O2(s)

Observaciones: el metal se torno de color amarillo ya que reacciono con el oxigeno del aire para formar el peróxido.

Luego se añadió una pequeña cantidad de agua destilada y se midió el pH.

Na2O2(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(ac) + H2O2(ac)

Observaciones: la reacción ocurre en medio alcalino, al medir el pH con un papel de pH se torno azul, como muestra de que esta en medio básico la solución.

A esta solución se la acidifico con ácido sulfúrico.

2NaOH(ac) + H2SO4(ac) + H2O2(ac) → Na2SO4(ac) + H2O2(ac) + 2H2O (l)

Observaciones: al medir el pH una vez acidificada la solución, el papel se torno rojo, demostrando un pH ácido.

Luego se agrego a la misma un pequeño volumen de yoduro de potasio y almidón.

2KI(ac) + H2O2(ac) + H2SO4(ac) → I2(ac) + 2H2O(l) + K2SO4(ac)

Observaciones: la solución se torno un color muy violeta demostrando la presencia del yodo molecular ya que este reacciona con la solución de almidón.

Si a la solución una vez acidificada como en el paso anterior se la coloca en calor hasta que la efervescencia cese.

Na2SO4(ac) + 2H2O2(ac) + H2O (l) + (calor) → Na2SO4(ac) + 4H2O (l) + O2(g)

Observaciones: Se noto un desprendimiento de gas demostrando que el peróxido se descompone en oxigeno y agua, al agregar la solución de yoduro de potasio y almidón, esta no se torno violeta dado que no esta el peróxido que es un buen oxidante , por tanto no pudo oxidar al ion yoduro y luego formar el complejo violeta con almidón.

Se repitió la experiencia usando esta vez una solución de permanganato de potasio.

3H2SO4(ac) + 5H2O2(ac) + 2KMnO4(ac) → 2MnSO4(ac) + 5O2(ac) + K2SO4(ac) + 8H2O(l)

Observaciones: Al agregar el permanganato de potasio, la solución perdió el color violeta característico del permanganato de potasio, ya que el peróxido de hidrógeno lo redujo al ion Mn2+, en conclusión, el peróxido tiene propiedades reductoras y oxidantes.

b)Se observo la llama de tres metales alcalinos en sus sales metálicas, la del litio se vio el color rojo carmín, la del berilio el color verde, y la del sodio no se pudo observar bien.

Un espectrómetro óptico o espectroscopio, es un instrumento que sirve para medir las propiedades de la luz en una determinada porción del espectro electromagnético. La variable que se mide generalmente es la intensidad luminosa, pero se puede medir también, por ejemplo, el estado de polarización electromagnética. La variable independiente suele ser la longitud de onda de la luz, generalmente expresada en submúltiplos del metro, aunque algunas veces pueda ser expresada en cualquier unidad directamente proporcional a la energía del fotón, como la frecuencia o los electrón-voltios que mantienen un relación inversa con la longitud de onda. Se utilizan espectrómetros en espectroscopía para producir líneas espectrales y medir sus longitudes de onda e intensidades.

c)Obtención de sales escasamente solubles:

En diferentes tubos de ensayos se colocaron soluciones de sales solubles de Li, Na y K.

i) Se vertieron en tres tubos de ensayos un pequeño volumen de solución de LiCl y se añadió :

• en el primero: un cristal de carbonato de sodio

2LiCl(ac) + Na2CO3(ac) → 2NaCl(ac) + Li2CO3(s)

Observaciones: se formo un precipitado blanco, demostrando posiblemente que se formo el carbonato de litio.

• en el segundo: solución de fosfato de sodio

3LiCl(ac) + Na3PO4(ac) → 3NaCl(ac) + Li3PO4(s)

Observaciones:también se formo un precipitado blanco .

• en el tercero: fluoruro de potasio

LiCl(ac) + KF(ac) → KCl(ac) + LiF(s)

Observaciones:también se formo un precipitado blanco.

En todos los casos se realizo en medio amoniacal por lo siguiente. Por ejemplo en los casos de formación de carbonato de litio:

Li2CO3 ↔ 2Li+(ac) + CO32-(ac)

CO32-(ac) + H2O(l) ↔ HCO3-(ac) + OH-(ac)

HCO3-(ac) + H2O(l) ↔ H2CO3(ac) + OH-(ac)

para evitar que se hidrolize la sal de litio proveniente de un ácido débil y base fuerte, se agrega el amoniaco para que por efecto del ion común desplace este equilibrio hacia la izquierda y así favorecer el precipitado de carbonato de litio.

En el segundo tubo se realiza en medio amoniacal y alcohólico ademas, ya que el ion litio es un ion muy polarizante, en presencia de alcohol este mismo hará que el litio polarice menos al agua y así ayudar a su precipitación.

ii)En dos tubos de ensayo se coloco una solución de cloruro de sodio, donde al primer tubo se le agrego un pequeño volumen de acetato de uranilo y magnesio y unas gotas de amoniaco.

Na+(ac) + Mg2+(ac) + 3(UO2)2+(ac) + 9CH3COO-(ac) → Na2Mg(UO2)3(CH3COO)9(s)

↓

MgUO2(CH3COO)4

NH3(ac) + Cl-(ac) → NH4Cl(ac) + OH-

Observaciones: al agregar el acetato de uranilo y magnesio se formo un precipitado color amarillo pálido.

En otro tubo se añadió antimoniato de potasio.

3NaCl(ac) + K3SbO4(ac) → Na3SbO4(ac)(soluble) + 3KCl(ac)

iii)Se añadió a una solución neutra o acética de una sal de potasio y cristales de

cobaltinitrito de sodio.

3KCl(ac) + Na3[Co(NO2)6](s) → 3NaCl(ac) + K3[Co(NO2)6](s)

Observaciones:la solución se torno de color amarillo en medio neutro.

En otro tubo añadir a la solución de la sal de cloruro de potasio Tartrato ácido de sodio. Si en ambos casos los precipitados no se forman

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