lab inorganica

LABORATORIO Nº 9
INTERCAMBIO IONICO
1.- OBJETIVOS:
Demostrar experimentalmente una reacción de intercambio iónico, utilizando una resina catiónica.

2.- FUNDAMENTO TEORICO:
El intercambio de iones es un proceso en el cual las partículas sólidas. Que contienen cationes o aniones intercambiables se ponen en contacto con una solución electrolítica para cambiar la composición de la solución.En esencia es una operación unitaria con reacción química, pero operativamente se estudia entre las operaciones de materia, la causa es que el fenómeno que controla la operación y determina la velocidad a que se desarrolla es la transferencia de materia por difusión y no la reacción química que es intrínsecamente rápida.
Los intercambiadores de cationes incluyen resinas de ácidos fuertes congrupos de ácido sulfonico (SO3H), resinas de ácidos débiles con grupos de ácidos carboxílicos u otros tipos de ácidos de fuerza intermedia. Los intercambiadores de aniones pueden tener bases fuertes de grupos amoniaco cuaternario [N (CH3)3] o bases débiles de grupos amino (-NH3+)

3.- MATERIALES Y REACTIVOS:
Columna catiónica, pera, soporte, pinzas, vasos de pp, solución concentrada de CuSO4.HCl6M, agua destilada.

4.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Armar la columna catiónica colocando la resina previamente lavada al interior de un tubo de ensayo al que se le ha horadado en su parte inferior.
Colocar encima de la columna una bureta conteniendo una solución de CuSO4, colocar debajo de la columna un vaso de precipitados para recibir la solución, dejar caer sobre la columna la solución deCuSO4 a una velocidad constante cuidando de no perforar la resina, recibir la solución limpia del ion sulfato en el vaso. Observar la coloración de la columna. Preparar una solución rebajada de HCl 6M, colocar la bureta y dejar caer sobre la resina gota a gota, recibir la solución en un pequeño vaso de pp, cambiar el vaso para recibir los últimos 3 ml de la solución. Observar el color. ¿Cuál es laespecie formada?

5.- DIBUJOS E ILUSTRACIONES:


6.- CONCLUSIONES:
De la siguiente práctica concluimos que pudimos realizar el objetivo que era demostrar en una reacción el intercambio iónico en este caso utilizando una resina catiónica.
7.- CUESTIONARIO:
1) Describa fisicoquímicamente el proceso de intercambio iónico.
Como resultado de obtener resinasde intercambio catiónico y anicónico, se establecieron procesos para la producción de agua muy pura, constituyendo una alternativa al agua destilada y a precios mucho más baratos.
Las resinas de intercambio iónico progresaron al desarrollarse polímeros intercambiadores de iones sintetizados mediante reacciones de adición, cuya estabilidad química y térmica era mayor que las resinas decondensación. El pionero de este trabajo fue Gaetano D'Alelio, quién incorporó grupos de ácido sulfónico a un polímero de estireno, entrecruzado con divinilbenceno (copolímero estireno-divinilbenceno), dando lugar a las resinas catiónicas de ácido fuerte. Unos años más tarde, en 1947, Mc Burney produjo las resinas aniónicas de base fuerte, cuyo grupo funcional era un amino cuaternario. El uso del copo limeroestireno-divinilbenceno como matriz para enlazar grupos con capacidad de intercambio, supuso una tremenda expansión en los procesos de intercambio iónico. De hecho, la mayoría de las resinas que se emplean actualmente tienen como matriz este copo limero. En los copo limeros de estireno y divinil benceno, las cadenas de estireno se enlazan mediante el divinil benceno y el contenido de este últimoestá relacionado con la resistencia mecánica e inversamente proporcional con la porosidad. Se debe buscar un balance, ya que un polímero poco entrecruzado permite una fácil entrada del agua para que la reacción de intercambio iónico sea rápida, pero la resina presenta una cierta solubilidad; en cambio una resina muy entrecruzada será insoluble, pero las velocidades de intercambio iónico serán...