Obtención Del Ácido Bórico

2-OBTENCIÓN DE ÁCIDO BÓRICO.

Introdución

El boro es el primer elemento del grupo 13. Se encuentra en la naturaleza en forma de los minerales bórax, Na2B4O7.10H2O, y kernita, Na2B4O7.4H2O. Se puede considerar en elemento raro ya que su abundancia en la Tierra es cercana al 0,0003%. El boro elemental se obtiene por reducción de B2O3 con magnesio, con una pureza entre 95 y 98%.
Enestado elemental tiene propiedades que corresponden a una posición intermedia entre un metal y un no-metal. Es semiconductor (y no un conductor metálico como los elementos de su grupo), es duro y de punto de fusión muy elevado (2352,2 K); químicamente se debe clasificar como un no metal.
En general, la química del boro se parece más a la del silicio que a la de los demás elementos de sugrupo. Por ejemplo el boro forma oxoaniones que, como los del silicio, tienden a la condensación con formación de especies polímeras aniónicas discretas, cadenas, láminas y redes tridimensionales.
Los usos industriales y domésticos del boro son muy amplios. Entre el 30 y 35% se utiliza, en la forma de borosilicatos (minerales que contienen boro, silicio y oxígeno), para la fabricación de vidriosresistentes al calor y fibras de vidrio. De un 15 a 20% se utiliza en detergentes, jabones y agentes ablandadores del agua. El ácido bórico se suele utilizar como un retardante del fuego. Algunos compuestos de boro se utilizan como herbicidas y fertilizantes sintéticos. Pequeñas cantidades de boro se necesitan para la vida de las plantas aunque es tóxico en grandes concentraciones. Lasaplicaciones más recientes tienen su origen en la extremada dureza, inercia química y carácter refractario de los boruros de titanio, circonio y cromo.



OBJETIVOS

1.-Estudio de algunos compuestos de boro: boratos, ácido bórico, etóxidos de boro.
2.-Síntesis del ácido bórico, propiedades ácido-base y valoración ácido-base.


Cuestiones previas
1. Haz un diagrama de flujo o esquema delo que vas a hacer en el procedimiento experimental.
2. Escribe la fórmula del ácido bórico y su estructura de Lewis. Escribe la reacción química que explica su acidez. Busca su constante de acidez.
3. Describe la estructura del bórax. Escribe y ajusta la reacción del bórax con el agua para dar ácido bórico (hidrólisis básica).
4. La síntesis del ácido bórico se realiza añadiendo ácido albórax. Justifica la adición de ácido aplicando el principio de Le Châtelier a la reacción de la cuestión 3. Escribe y ajusta la reacción entre el bórax y el HCl.
5. Calcula el número de moles de bórax y de ácido clorhídrico empleados en la síntesis. ¿Qué reactivo está en exceso?
6. ¿Qué cantidad de ácido bórico se obtendría si el rendimiento de la reacción fuese del 100%? Justificar lasposibles causas de un rendimiento menor.
7. Indica un ensayo para detectar la presencia de cloruros en disolución.
8. Busca la fórmula de la manita (o manitol) y su reacción con el ácido bórico.
9. Busca en la bibliografía la formación de trialcóxidos de boro (boratos de alquilo) y sus propiedades.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL


Material Reactivos

Vaso de precipitados de 100 mL BóraxProbetas HCl 6 M
Embudo buchner Hielo
Sistema de filtración a vacío Disolución de AgNO3
Matraz kitasatos de 250 mL Manita
Matraz aforado de 50 mL Etanol
Pipeta de 5 mL Fenolftaleína
Bureta de 10mL Papel indicador
Papel de filtro H2SO4 concentrado
Erlenmeyer de 100mL NaOH 0,05M
Mechero, trípode y rejilla
Cápsula de porcelana
Papel indicador


A) Obtención del ácido bórico

Se pesan8 g de bórax y se introducen en un vaso de 100 mL limpio y seco. Se añaden 20 mL de agua destilada y se calienta suavemente hasta que se disuelve el precipitado por completo.
Se mide el pH de la disolución con papel indicador. Se continúa calentando la disolución sin que llegue a ebullición y se añaden poco a poco 12 mL de HCl 6 M con agitación.
Se deja enfriar el vaso hasta...