Práctica 10

Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Hidalgo.

Practica No. 10

Determinación del número de moléculas de agua en una sal hidratada.

Por:

Laura Rivera Arce

A01270691

Profesor: María Guadalupe Hidalgo.

Materia: Laboratorio de Química.

Fecha de entrega: 24/Oct/2014.

Resumen

El reporte que a continuación se realizara es acerca de la práctica número 10 “Determinación del número de moléculas de agua en una sal hidratada” la cual tiene como objetivo examinar el comportamiento de un grupo de sales hidratadas y anhidras y establecer el número de moléculas de agua en un hidrato usando el análisis gravimétrico.

Para empezar con la sesión se analizó el pre reporte y se hizo una breve explicación sobre las diferentes sales que se encuentran en el laboratorio. Observamos cada una de ellas, fue así como aprendimos a diferenciar una sal hidratada a una que no lo está. Al terminar con esta breve introducción a la práctica, se prosiguió a realizar los experimentos correspondientes a esta sesión.

Para comenzar con la práctica se marcó cada microcrisol con el fin de diferenciar las muestras. Brevemente se colocaron en la estufa de laboratorio durante cinco minutos, rápidamente los colocamos en el desecador para que se enfriaran y poder pesarlo en la balanza analítica. Se repitió tres veces el mismo procedimiento con el fin de obtener un peso constante. Ya obtenido el peso constante se continuo con el siguiente paso, que fue deshidratar una sal, en este caso fue el sulfato cúprico a dos punto cinco hidratado. Colocando cien gramos a cada microcrisol y calentarlo en el mechero de bunsen para poder manipular el microcrisol y así poder observar la deshidratación de la sal.

Introducción

Los compuestos cuyas sales se encuentran combinados con una proporción definida de agua, se llaman hidratos, el agua asociada con las sales, se denomina agua de hidratación o cristalización. Las sales pueden asociar una o varias moléculas de agua, por ejemplo el sulfato de cobre II forma hidratos con 5, 3 y 1 moléculas de agua. El agua se une al compuesto anhidro mediante enlaces covalentes coordinados o bien puentes de hidrógeno. (Myrna., 2002)

Los hidratos pueden deshidratarse por calentamiento, ya que al aumentar la temperatura, aumenta la temperatura de presión del vapor de agua de cristalización. La cantidad de agua evaporada se determina por la pérdida de peso de la muestra.

Hidrato es un término utilizado para indicar que una sustancia contiene agua. Son compuestos definidos y no sustancias más o menos humedecidas, porque su composición es constante sea cual fuere el método de preparación y el tamaño de los cristales y porque la reacción entre el número de moles de la sal anhidra y el del agua combinada es una fracción muy sencilla. (Ecured.cu, 2014)

Material y Reactivos

Materiales	Reactivos
2 cápsulas de porcelana o microcrisoles	Sulfato de sodio anhidro
1 soporte universal	Sulfato de sodio decahidratado
1 anillo de hierro y triángulo de porcelana	Cloruro de calcio anhidro
1 mechero bunsen	Cloruro de cobalto anhidro
1 tela de asbesto	Cloruro de cobalto hexahidratado
1 pinzas para crisol	Sulfato de cobre anhidro
3 vasos de precipitado de 10 mL	Sulfato de cobre pentahidratado.
2 espátulas	Cloruro de fierro pentahidratado
Lentes de seguridad	Cloruro de fierro anhidro

Procedimiento Experimental

Primero se observa el comportamiento de sales hidratadas y anhidras. Con el uso de una espátula, se tomaron pequeñas muestras de cada sal proporcionadas por nuestra profesora y se anotaron datos y observaciones.

Para la determinación del número de moléculas de agua de un hidrato por análisis gravimétrico. Se utilizaron dos crisoles y cada uno se marcó con un lápiz para poder diferenciarlas.

Para la técnica de peso constante

Primero se calentaron las cápsulas en la estufa por 5 minutos, después se dejaron enfriar las cápsulas dentro de un desecador y se pesó cada cápsula en la balanza analítica. Se repitió el mismo procedimiento tres veces hasta que obtuvimos el peso constante de las capsulas.

En el tratamiento de la muestra

Para determinar el número de moléculas de agua en la muestra problema se agregó 100mg a cada uno de los microcrisoles y se pesó. Después se calentó el recipiente con la muestra, lentamente al principio y después se aumentó el calentamiento moderadamente. Evitando  que llegara al rojo. Continuando el calentamiento por 2 o 3 minutos. Posteriormente se quita el recipiente y se coloca dentro de desecador usando las pinzas para crisol o dejar enfriar a temperatura ambiente. Realizando el mismo procedimiento con la segunda muestra. Por último se pesó cada crisol y se anotó los resultados en la tabla.

Resultados y Discusión de los mismos

Primero se tomaron muestras de las distintas sales que se encontraban en el laboratorio. Con las muestras ser observaba la consistencia de cada sal, unas se encontraban en forma de cristales y otras en polvo. Cada una con un color característico.

Imagen	Nombre	Formula	Observaciones
	Resorcinol	C6H6O2	La sal se conformaba en forma de cristales y tenía un olor muy peculiar.
	Sulfato de Sodio	Na2SO4	Esta sal era muy diminuta, y se puede decir que como se encuentra en estado de polvo, no contiene tanta agua.
	Nitrato Cuprico	Cu No3 2 *2.5 h2O	Esta sal tenía un color azul rey y se encuentra hidratado al 2.5.
	Cloruro de cobalto Anhidro	CoCl2	Esta sal tenía un color morado y se encontraba en un estado de polvo, no se encuentra hidratado
	Sulfato Cúprico Anhidro	CuSO4	Color azul claro, no se encuentra hidratada.
	Sulfato Cúprico pentahidratado	CuSO4*5h2o	Esta sal me llamó mucho la atención debido a su consistencia cristalina y su color azul.

En esta imagen se muestra el resultado que obtuvimos al deshidratar el sulfato cúprico 2.5 hidratado. En la muestra “A” que es la que se muestra a la izquierda se quemó debido al descuido de no manipularlo de manera correcta cuando se encontraba en el mechero de bunsen. El microcrisol que se encuentra a la derecha es nuestra muestra “B”. Esa muestra fue hecha con más cuidado y el resultado fue satisfactorio, como se puede mostrar ya no se calcinó y quedó totalmente deshidratado.

Pudimos observar que el sulfato cúprico 2.5 hidratado no es una sal recomendable para volverla anhidra en un laboratorio. En la siguiente tabla se muestran los primeros procedimientos sobre esta sal. No se pudo concluir debido a que no se puede deshidratar fácilmente.

Hoja de datos de análisis gravimétrico de un hidrato desconocido
1 Peso constante		Muestra A	Muestra B
	Peso contante de crisol (g). 1er calentamiento	13.1510g	12.6666g
	2º calentamiento	13.1513g	12.6664g
	3er calentamiento	13.1514g	12.6663g
2	Peso de crisol y sal hidratada (g)	.1277	.1241
3 Peso constante	Peso constante de crisol con sal anhidra (g). 1er calentamiento	13.2170	12.7300
4	Peso de la sal hidratada (g)	.1277	.1241
	Peso de la sal anhidra (g)	.0656	.0637
	Masa de agua perdida (g)	.0621	.0604
	Porcentaje de agua en hidrato	9.8	9.9
	% de agua promedio en el hidrato desconocido
	Fórmula de la sal anhidra
	Moles de agua perdidos
	Moles promedio de agua perdida
	Moles de sal anhidra obtenida
	Relación de moles de sal anhidra a agua (basada en valores promedio)
	Fórmula de hidrato desconocido

Conclusión

Con esta práctica concluimos que no todas las sales se pueden volver anhidras fácilmente. Pero si hubiéramos hecho la práctica con otra sal que obtuviese más agua la práctica no hubiese tenido ningún problema. En si la sal con la que se elaboró  no presentó mucho problema solo que la poco agua con la que contaba se evaporo rápidamente ocasionando que se carbonatara casi inmediatamente. El aprendizaje obtenido servirá de mucho y el objetivo principal se realizó satisfactoriamente.

Bibliografía

Ecured.cu. (24 de 10 de 2014). Ecured.cu. Obtenido de http://www.ecured.cu/index.php/Hidrato

Myrna., C. (2002). Química General. Manual de laboratorio. Prentice Hall. .

Práctica 9

Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey Campus Hidalgo

Práctica No. 9

Obtención de una resina fenólica “Bakelita”

Por:

Laura Rivera Arce

A01270691

Materia: Laboratorio de Química

Profesora: María Guadalupe Hidalgo

Fecha de entrega: 16/Oct/2014.

Resumen

El reporte que a continuación se realizara es acerca de la práctica número 9 “Obtención de una resina fenólica, bakelita” la cual tiene como objetivo que el alumno conozca un proceso de polimerización.

                     

Para empezar con la sesión se analizó el pre reporte y se hizo una breve explicación sobre la bakelita, hablando sobre su creación y para que se emplea. Al terminar con esta breve introducción a la práctica, se prosiguió a realizar los experimentos correspondientes a esta sesión.

En el primer procedimiento se mezcló Resorcinol y Formaldehído en un vaso de precipitado, a continuación  el vaso se colocó  a baño maría con una temperatura de 70ºC hasta que se hayan disuelto todos los cristales de Resorcinol, el vaso se mantuvo a esa temperatura durante diez minutos, transcurridos los minutos se retiró  el vaso y se dejó enfriar. Cuando la mezcla bajo de temperatura, se agregó gradualmente gotas de  Hidróxido de Sodio lentamente hasta que se efectúe la reacción. En el segundo experimento al igual que el primero se usó el Resorcinol y se mezcló con Formaldehido y se colocó en baño maría por 10 min a la misma temperatura que el anterior solo que en este se agregó ácido clorhídrico en lugar del hidróxido de sodio.

Al finalizar la práctica se realizó una actividad de cierre de manera individual la cual consistió en contestar un cuestionario y hacer un mapa conceptual sobre una lectura que hablaba de la bakelita.

Introducción

La baquelita es una resina sintética químicamente formulada. Su inventor fue el químico LHBaekeland. Originalmente fue utilizado para los artículos de moldeo que anteriormente se realizaban de goma dura. Uno de los usos originales era de las bolas de billar. Al igual fue utilizado para la joyería, botones, casos de radio, lámparas nes, juegos de tocador y entre muchos más artículos. Fue utilizado comercialmente para partes especialmente en el cableado eléctrico. Después de baquelita y la introducción de tantos otros plásticos y materiales de la composición era fácil confundir a todos. La gente comenzó a agrupar a todos los plásticos en un término genérico " baquelita”. Sin embargo, los coleccionistas experimentados desarrollaron formas de pruebas de baquelita algunos de los cuales siguen. (Collectibles, 1996)

La bakelita pertenece al grupo de los polímeros, reconocidos por su estructura molecular muy grande por la unión repetida de muchas unidades moleculares orgánicas pequeñas, unidas entre sí por enlaces covalentes formando reacciones de polimerización. (ALLINGER, 1978)

Material y Métodos

Materiales	Reactivos
1 vaso precipitado de 600 mL.	Ácido Clorhídrico.
2 vasos de precipitados de 100 mL	Resorcinol
1 termómetro	Hidróxido de sodio
1 agitador	Formaldehído.
1 pipeta de 5 mL.
2 goteros
1 pinza universal.
2 asas de alambre de cobre
1 mechero, anillo, y tela de alambre con asbesto

Procedimiento Experimental

·         Procedimiento I: Se pesaron 2 gramos de Resorcinol, colocándolo a un vaso de precipitados de 100 ml. Al mismo se le agregó 3 mL de Formaldehído. Después se colocó dentro de un vaso de precipitados de 600 mL y se puso a baño maría, hasta que la mezcla tuviera temperatura de 50 ºC. Con ayuda de un micro agitador se colocó dentro de la sustancia para tener una mejor mezcla obteniendo los cristales de Resorcinol perfectamente disueltos. Ya que la mezcla haya quedado homogénea se deja alcanzar a una temperatura de 70 ºC. Ya que alcanzo esa temperatura se retira y se deja enfriar. Cuando la mezcla se encontró a temperatura ambiente se le agregó gota a gota Hidróxido de Sodio (6 M) lentamente hasta que se efectuó la reacción.

·         Procedimiento II: Se pesaron 2 gramos de Resorcinol, colocándolo a un vaso de precipitados de 100 ml. Al mismo se le agregó 3 mL de Formaldehído. Después se colocó dentro de un vaso de precipitados de 600 mL y se puso a baño maría, hasta que la mezcla tuviera temperatura de 50 ºC. Con ayuda de un micro agitador se colocó dentro de la sustancia para tener una mejor mezcla obteniendo los cristales de Resorcinol perfectamente disueltos. Ya que la mezcla haya quedado homogénea se deja alcanzar a una temperatura de 70 ºC. Ya que alcanzo esa temperatura se retira y se deja enfriar. Cuando la mezcla se encontró a temperatura ambiente se le agregó gota a gota Acido Clorhídrico lentamente hasta que se efectuó la reacción.

Resultados

Bakelita con ácido clorhídrico. Al agregarle el ácido clorhídrico desprendió mucho gas y la reacción fue mucho más rápida que cuando se le agrego el hidróxido de sodio.

Bakelita con hidróxido de sodio, en esta imagen se puede notar que el color de esta reacción es menos potente que la imagen pasada, asimismo al momento de emplearle el hidróxido de sodio no expidió tanto gas y tardo un poco más en reaccionar.

Discusión de Resultados

Durante el experimento, al mezclar el resorcinol y el formaldehido con  el hidróxido de sodio y el ácido clorhídrico se obtuvo una reacción exotérmica, lo cual quiere decir que se generó calor, en ambos procedimientos tanto con el hidróxido de sodio como con el ácido clorhídrico. El resultado de ambas reacciones se obtuvo una especie de masas de color rojo, con una consistencia viscosa al principio, pasando a estado sólido. Obteniendo así la bakelita.

Conclusión   

En conclusión, analizando el reporte y los resultados obtenidos en la práctica se puede dar como concluida esta sesión de una manera exitosa. Los resultados fueron los que se esperaban al principio de la práctica. La cual era obtener baquelita. En esta práctica sirvió de mucho ya que se pudo conocer más a fondo sobre la elaboración y las propiedades del polímero, en este caso la baquelita ya que es un producto el cual se usa en muchos productos.

Bibliografía

ALLINGER, N. y. (1978). Química Orgánica . Madrid: Reverté.

Collectibles, S. T. (20 de noviembre de 1996). Scientific Test of Antiques & Collectibles. Obtenido de bakelite: http://www.worldint.com/science/bakelite.html