revista boliviana de quimica

UNA VISION A LOS PROCESOS DE HIDRÓLISIS DE ELEMENTOS BIMETALICOS DE TRANSICION A PARTIR DEL MODELO DE CARGA PARCIAL


RESUMEN
Se discute la aplicación del modelo de carga parcial propuesta por Livage (6) en las reacciones de hidrólisis para elementos bi - metálicos de transición demostrándose su coherencia para Mn, Fe, Co y Ni, y no así para Cu y Zn.

ABSTRACT
The application of thepartial charge model, proposed by Livage is discussed. Application regards hydrolysis reactions for transition bi-metalic elements. Coherence for Mn, Fe, Co and Ni, was demonstrated, but no regularity was observed for Cu and Zn.

 INTRODUCCIÓN
Una de las rutas de síntesis de materiales mas ampliamente desarrolladas es la sol – gel, dicho proceso permite producir materiales con actividades ópticas,térmicas, eléctricas , mecánicas y químicas interesantes (1). En efecto, es importante mencionar que la productos industriales basada en procesos sol gel cubre una gran parte del mercado de materiales (2), otro gran campo de aplicabilidad de estos materiales sintetizados por esta ruta es los materiales catalíticos (3), para lo cual uno de los requisitos mas importantes es la obtención de materialesmixtos de dos o mas elementos (4), donde la presencia de los mismos permiten favorecer su actividad catalítica. La química de los procesos sol - gel esta basada en reacciones de hidroxilación y condensación de precursores moleculares, existiendo actualmente dos rutas claves, una a partir de precursores inorgánicos (sales metálicas), y la otra a partir de precursores organometalicos (5). El estudiode los procesos de hidrólisis y condensación en sistemas acuosos para iones metálicos de transición, a partir de sales inorgánicas ha sido uno de los temas de más interés para los químicos (5), en este sentido es importante comprender y proponer las especies primogéneas que son claves para los procesos de hidrólisis y condensación, de hecho Livage et al (6), desarrollan el modelo de carga parcialque permite proponer las especies precursoras en los procesos de hidrólisis, en función al pH de la solución. Este modelo, si bien permite sugerir dichas especies, ha sido todavía poco aplicado a resultados experimentales (7-10), en el presente trabajo se discute la posible aplicación del modelo en los procesos de hidrólisis de metales de transición divalentes, como son el Mn, Fe, Co y Ni. PARTE EXPERIMENTAL
Se ha realizado la hidrólisis de sulfatos de los diferentes metales de transición divalentes (M = Mn, Fe, Vo, Ni, Zn, Cu), a partir de una solución, 0.25 M, con solución de NaOH 0.5 M., realizando un control del pH cuidadoso, hasta una relación molar OH/M = 2.5, en todos los casos la temperatura fue de 17°C. Para cada volumen de base adicionada se realizo una agitación continua de 3minutos hasta no existir variación en el pH.
 
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El comportamiento de las curvas de pH vs la proporción OH/M muestra un comportamiento típico de una reacción ácido - base, como se muestra en la figura No. 1, donde se observa claramente el punto equivalente en el punto de inflexión. Adicionalmente se puede identificar tres zonas importantes, la primera, la de pH inicial(OH/M = 0), en donde se encuentran las especies de partida parcialmente hidrolizadas dependiendo de las características del elemento, una segunda, que corresponde para 0 < OH/M < 2, donde se observa el incremento del pH hasta un valor casi constante, este comportamiento es producido por la neutraliza inicialmente los protones generados por la hidrólisis inicial del aquo complejo, el posteriorcomportamiento constante demuestra la hidrólisis y posterior hidrólisis y condensación de los complejos, en donde ocurre la precipitación, la tercera zona corresponde a un incremento violento del pH y una posterior estabilización del pH, la cual es consistente con el hecho de que bajo estas condiciones de relación molar OH/M mayores a 2, se tiene la presencia de exceso de oxidrilos.

Procesos de...