DETERMINACION DE LA FORMULA DE UN HIDRATO
• Realizar una experiencia de carácter cuantitativo averiguando el número de moles de agua presentes en cada mol de hidrato.
MARCO TEÓRICO:
Los iones de una sal en disolución acuosa se encuentran hidratados. Cuando evaporamos una disolución acuosa de cloruro de sodio, la aureola de moléculas de agua que rodea los átomos de sodio, desaparece antes de que se formen loscristales de cloruro de sodio. La capa de hidratación que rodea a los iones con carga +2 o carga +3 está más fuertemente sostenida tanto que a evaporar una disolución acuosa de cloruro de bario (o de cloruro de aluminio, o de sulfato de cobre, o de sulfato de magnesio) la formación de cristales (cristalización) da como resultado un sólido que tiene moléculas de agua como constituyentes; estos sólidos sellaman hidratos. El cloruro de bario forma BaCl2 - 2H2O; el cloruro de aluminio forma AlCl3 -6H2O; sulfato de cobre forma CuSO4 - 5H2O; el sulfato de magnesio forma MgSO4 - 7H2O. En los dos primeros ejemplos el agua está asociada a los cationes; en el tercero y cuarto ejemplo el agua del hidrato cristalino también está asociado con el anión (sulfato).
El tamaño del catión y la carga determinanel número de coordinación. El bario tiene un número de coordinación de dos; el aluminio de seis; el cobre es de cuatro; en los cristales CuSO4 - 5H2O la quinta molécula de agua está asociada con el sulfato. Situación semejante ocurre con el MgSO4 -7H2O; seis moléculas de agua está coordinadas con el magnesio y la sétima parte con el sulfato.
Los hidratos cristalinos son pues verdaderoscompuestos químicos contiene composición definida por peso de los compuestos constituyentes: la sal y el agua. Por eso es posible calcular esta proporción y escribirlas separadas ambas por un punto; se escribe: MgSO4 - 7H2O y no MgH14SO11.
Algunos hidratos son tan inestables que pierden su agua aún a la temperatura ordinaria cuando se dejan en un recipiente abierto. Un ejemplo de este tipo de cristales esNaCO3 - 10H2O, carbonato de sodio decahidrato. Si un cristal de éstos se deja sobre la mesa de laboratorio pierde agua y se va convirtiendo en polvo. Al quedar alrededor del cristal la sal anhidra en polvo, se forma algo así como una flor por lo que el fenómeno se llama eflorescencia.
El sulfato de cobre anhidro por el contrario, si se deja sobre la mesa se hidrata lentamente con la humedaddel aire. Este comportamiento y el d la eflorescencia se debe a la diferencia de presión de vapor de agua en el cristal hidratado y la atmósfera.
OBSERVACIONES:
1. Al inicio la sal es muy brillante.
2. La sal poco a poco se pone opaca.
3. Al final la sal pierde el brillo totalmente.
PROCESAMIENTO:
Primeramente, se colocó en una cápsula de porcelana(previamente pesada) 5g de cloruro de bario hidratado y se pesó. Seguidamente, se colocó la cápsula en un triángulo para crisol sostenido por un anillo y por debajo de este el quemador Bunsen. Al principio se empezó a calentar con una llama pequeña y después se fue aumentando el calor gradualmente hasta que en el fondo de la cápsula se pusiera rojo incandescente. Luego de alrededor de 20 minutos, se dejaenfriar la cápsula y se pesa. Se repitió el proceso hasta llegar a un peso constante.
DATOS:
1. Peso de capsula de porcelana vacía: A =76,47g.
2. Peso de capsula de porcelana + Hidrato: B =78,47g.
3. Peso de la capsula + Anhidro: C=78,19g.
4. Peso del Hidrato: B-A=C=2g.
5. Peso del Anhidro: C-A=G=1,72g.
6. Peso del Agua, cristalización: F-G=H=0,28g.
7. Masa molecular del Anhidro: Ba CI2208,23g/mol.=D
8. Masa molecular del Agua: 18g/mol.=E
9. Moles de Agua: H/E=J=0,015555g.
10. Moles de Anhidro: G/D=K=8,260097008x10-3g.
11. Número de Coordinación: J/F=X= 1,88=2.
CONCLUCIONES:
Mediante las instrucciones dadas por el profesor y cálculos realizados durante la clase, se determinó que el número de moles de agua presentes en cada mol de hidrato es dos gramos.
Si calentamos...
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