Grupo del carbono

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Comisión: 24

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Trabajo Practico Nº5
Grupo del Carbono

Objetivos:

• Preparación de Na2CO3 por el proceso SOLVAY y posterior pirólisis del NaHCO3.

• Estudiar algunas de sus reacciones características y ensayos de reconocimiento.

• Estudiar las propiedades físicas, redox y ácido - base de los elementos del grupo.

1. Preparación de NaHCO3-Proceso SOLVAY

Burbujeamosdióxido de carbono en una solución saturada de cloruro de sodio(ayuda la precipitación) y amoníaco. La solución contiene en su interior pequeños anillos de vidrio para que aumente la superficie de contacto del gas con la solución, permitiendo una mayor absorción de éste. Así, sobre los pequeños anillos se va formando el bicarbonato de sodio, sólido de color blanco, según las siguientesecuaciones:

[pic]

|Sal |Solubilidad a 15 ºC (% p/p) |Solubilidad a 33 ºC (% p/p) |
|NaCl |26,4 |25,5 |
|NaHCO3 |6,9 |16,4 |
|NH4Cl |26,1 |29,3|
|NH4HCO3 |15,7 |21,1 |

• Diagrama de especiación del amoníaco
[pic]

• Diagrama de especiación del ácido

[pic]

2. Pirolisis de NaHCO3-Soda ASH

Al calentar el bicarbonato de sodio en una estufa a 170-180 ºC, durante aproximadamente 20-30 minutos, se obtienecarbonato de sodio conforme a la ecuación:

Reacción:

[pic]

3. Reacciones de caracterización de NaHCO3 y Na2CO3

a) NaHCO3 con fenolftaleina

Observaciones: Al agregarle la fenolftaleina, la solución tomo color rosado

Reacciones:
[pic]

b) Na2CO3 con fenolftaleina

Observaciones: Al agregar unas gotas de fenolftaleína, la solución tomó una coloración rosa intensa, casi fucsia.Reacciones:
[pic]

Conclusión

Los cambios se deben a la hidrólisis de las especies aniónicas que se generan a partir de las sales. Estas hidrólisis producen aniones hidróxidos que basifican el medio. Detectamos esta reacción con el indicador ácido/base, fenolftaleína. La mayor basicidad del carbonato se refleja en la mayor coloración del indicador (rosa intenso)

c) Reconocimiento de CO3-2 yHCO3-, en una mezcla de ambos

Observaciones: al agregar cloruro de calcio a la mezcla de carbonato y bicarbonato observamos un precipitado blanco. Al filtrar la solución, el sólido quedó en el embudo. Al agregar amoníaco a las aguas del filtrado, aparece otro precipitado blanco.

Reacciones:
[pic]

Conclusión

Al agregar cloruro de calcio a la solución mezcla, los carbonatos precipitancomo carbonato de calcio de color blanco. Al filtrar, se separa carbonato de bicarbonato. Luego al basificar las aguas madres, el bicarbonato pasa a carbonato y precipita con los cationes calcio en exceso. La coloración blanca se debió a la formación del carbonato de calcio, que precipitó.

4. Propiedades fisicas de los elementos del grupo
4.1 - Observar muestras de los elementos en su estadonatural y describirlas:
Observaciones: el carbono grafito es un sólido blando de color negro, con un ligero lustre metálico. Mientras que el estaño , de color plateado, presenta un brillo plateado, en cambio el plomo presentaba una coloración más opaca (suponemos debido a una capa de oxido que recubría el mismo).

4.2 - Temperatura de fusión (estudio cualitativo):
Observaciones: al calentarlos tubos de ensayos, observamos que el estaño funde rápidamente, mientras que el plomo necesita un poco más de tiempo. En cambio, no pudimos fundir al carbono.

Datos de tablas:

| |Carbono grafito |Estaño |Plomo |
|Temperatura |3570 |232 |327 |
|de fusión / ºC | |...
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