Sintesis del boro

Síntesis de compuestos del Boro a partir del Borax

Ana Maria Sanchez M.; Magda Biojo

anamariasm17@gmail.com; magda.biojo@gmail.com

20 de Abril de 2017

Resumen

En esta práctica se apreció la química de los boratos y las características acido-base que poseen, los dos compuestos que se prepararon (ácido bórico y tetrafluoronorato de amonio) son ejemplos típicos de combinaciones de boro. El ácido bórico se preparó a partir del bórax (poliborato) que es uno de los minerales principales del boro. Con el ácido bórico se pueden preparar otros derivados del boro en nuestro caso fue el tetrafluoronorato de amonio.

Palabras claves

Boro, Ácido Bórico, Bórax, Boratos.

Introducción

La obtención del boro se utiliza en procesos de separación y purificación de diferentes compuestos provenientes de salmueras y minerales, siendo este un  proceso importante en la obtención y producción de nuevos compuestos.1

La obtención del boro se realiza teniendo  como materia prima el bórax Na2B4O710H2O (cristal blanco) que se disuelve fácilmente en agua y pierde su hidratación al aire libre convirtiéndose en entincalconita. Experimentalmente al bórax se le hace reaccionar con un ácido fuerte para formar ácido bórico (ácido débil) de lewis.2

Es importante que las condiciones para que ocurra la reacción sean las más eficientes, por eso es necesario que el medio donde se realice sea acido (principio de Le Chatelier) además de tener en cuenta la temperatura a la que se someta el ácido pues a temperaturas altas el ácido bórico se deshidrata hasta la formación del Boro como elemento libre.3

Metodología

1. Síntesis del ácido bórico: se pesaron xxx de bórax en un vaso de  50 mL con 4 mL de agua calentando hasta ebullición y agregando poco a poco 2.4 mL de ácido clorhídrico al 20% (se verifico que el pH fuese acido en ese momento). Con la aparición del precipitado se filtro rápidamente a través de un embudo cónico previamente caliente con agua.  Se enfrió el filtrado resultante en un baño hielo, se lavaron los cristales  con 2 mL de agua fría. Se secó el ácido bórico por succión y se transfirió a un vidrio reloj. Se pesó el ácido bórico y se calculó el rendimiento de la reacción.

2. Síntesis del tetrafluoroborato de amonio: se disolvieron xxx de ácido bórico en 1 mL de ácido sulfúrico 6M y se calentó. Haciendo uso de la campana de extracción y sobre la disolución anterior se adicionaron xxx de fluoruro de amonio en pequeñas porciones. Se colocó la solución resultante en un baño de agua maría durante media hora. Se retiró la solución del baño y se dejó enfriar a temperatura ambiente para ser puesta en un baño hielo. Cuando precipitaron los cristales se filtraron por succión y se secaron con papel filtro. Se pesó el tetrafluoroborato de amonio obtenido y se calculó el rendimiento de la reacción.

3. Pruebas analíticas: se tomaron xxx de ácido bórico y se disolvió con 20 mL de agua, se dividio esta solución en 2 partes iguales a una de ellas se le añadió manitol y se compararon los pHs.

Donde aparece xxx es para que escribas los datos exactos de lo que se peso 

Resultados

Los datos los tienes todos tú.

Análisis de resultados

Empíricamente se mostraron las características acido-base de los boratos y la síntesis de estos a partir del principio de Le Chatelier. El compuesto sintetizado fue el ácido bórico, el cual se obtuvo a partir de la reacción de bórax con ácido clorhídrico al  20%. Al reaccionar estos dos se dio la formación del ácido débil y de la sal NaCl. El primero corresponde a la formación de un enlace covalente por parte del boro el cual se rodea de 3 oxígenos  y los enlaces de hidrogeno se acoplan a los grupos BO3 con hibridación sp2 y geometría trigonal planar, mientras el segundos es la formación de una sal a partir de interacciones electrostáticas de dos iones.4

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