Elementos del grupo v

Química Inorgánica I

Trabajo Práctico N°3
Elementos del Grupo V




INTRODUCCIÓN

El Grupo V, o familia del Nitrógeno, está formado por los elementos nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. Debido a su configuración electrónica, ns² np³, estos elementos tienden a formar enlaces covalentes. El carácter metálico aumenta considerablemente conforme se desciende en el grupo,siendo el nitrógeno y el fósforo no metales; el arsénico y el antimonio semimetales y el bismuto un metal.
Fijense si quieren ampliar. Otra vez la fuente es internet….

Experiencia 1: Preparación y caracterización del amoníaco.
Preparación de amoníaco.

En un tubo de ensayos se procedió a colocar NH4Cl (s) y luego solución de NaOH. Aplicando levemente calor al tubo, la reacción da comoresultado el desprendimiento de amoniaco gaseoso, que se deja evidenciar por el fuerte olor del mismo.

NH4Cl (s) + NaOH (ac)  NH3 (g) + NaCl (ac) + H2O (l)

Caracterización del amoniaco:

-En la reacción anterior se puede ver, tapando el tubo de ensayo con papel de tornasol humedecido con agua, que el pH del amoníaco es 7-8, es decir, un pH básico como se puede deducir a partir de laecuación de equilibrio: NH3 + H2O  NH4+ + OH-

-En un tubo de ensayo se colocó solución de CuSO4 y luego se agrego gota a gota solución de NH3. En primera instancia, se observa hidróxido de cobre (II) como un precipitado gelatinoso, y la solución se mantiene de color turquesa característico del Cu+2. La reacción es la siguiente:

CuSO4 (ac) + 2NH3 (ac) + 2H2O (l)  Cu(OH)2(s) +(NH4)2SO4(ac)
+ 4NH3(ac)
[Cu(NH3)4]SO4 (ac)


Luego, al seguir agregando NH3, se forma el complejo tetramincobre II, el cual es soluble y sigue manteniendo el color inicial.

-Repitiendo el ensayo anterior con solución de ZnSO4 se obtiene en primera instancia un precipitado blanco gelatinoso de Zn(OH)2, que en exceso de amoníaco forma un complejo soluble que vuelve la soluciónincolora.

ZnSO4(ac) + 2NH3(ac) + 2H2O(l)  Zn(OH)2(s)  + (NH4)2SO4(ac)
+4NH3(ac)
[Zn(NH3)4]SO4(ac)



Experiencia 2: Acción oxidante del ácido nítrico

Agregar 2 ml de HNO3 (c) sobre sendos tubos de ensayo que contengan:

i) Virutas de Cu metálico.
Cu(s) + 2HNO3(c) + 2H+(ac)  Cu2+(ac) + 2NO2(g) + 2H2O

Reacción de reducción: NO3- + 2H+ + e-  NO2 + H2OReacción de oxidación: Cu  Cu2+ + 2e-

Al agregar el ácido a las virutas de cobre se observa que la solución toma un color azul-verdoso característico del Cu+2, mientras que se desprende un gas pardo, correspondiente al dióxido de nitrógeno.

ii) Virutas de Cu metálico y 5 ml de agua.
Cu(s) + 2HNO3(dil) + 6H+  Cu2+(ac) + 2NO(g) + 4H2O

Reacción de reducción: NO3- + 4H+ + 3e-  NO + 2H2OReacción de oxidación: Cu  Cu2+ + 2e-

En este caso diluímos el ácido, generando un desprendimiento de monóxido de nitrógeno en lugar de dióxido. El NO es incoloro, pero al contacto con el oxígeno del aire reacciona para dar dióxido, de manera que se puede observar cómo el gas se vuelve ligeramente pardo en contacto con el aire.

iii) S en polvo; luego gotas de solución BaCl2.
S(s) +6HNO3(c) + 4H+  SO42-(ac) + 6NO2(g) + 2H2O

Reacción de reducción: NO3- + 2H+ + e-  NO2 + H2O
Reacción de oxidación: S + 4H2O  SO4-2 + 6e- + 8H+

SO42- + Ba2+  BaSO4

Se le agrega ácido nítrico al azufre en polvo y se lo lleva a baño de agua por diez minutos, luego se lo filtra obteniéndose así iones sulfato en solución. Para confirmar su presencia sele agrega solución de BaCl2 y se observa la formación de precipitado blanco del BaSO4.

iv) Granallas de Zn, 5 ml de agua y calentar.
3Zn + 2HNO3(dil) + 6H+(ac)  3Zn2+(ac) + 2NO(g) + 4H2O

Reacción de reducción: NO3- + 4H+ + 3e-  NO + 2H2O
Reacción de oxidación: Zn  Zn2+ + 2e-

No anoté nada! :S


v) Solución de FeSO4 y luego SCN-.
FeSO4 + HNO3 + H+  Fe+3 + NO2...