Práctica 8. Acidos y bases duros y blandos

Laboratorio de Química Inorgánica I
Práctica No. 8. Ácidos y bases, duros y blandos














Objetivo
Determinar el carácter duro o blando, de distintas sustancias químicas, ya sean ácidos o bases, y observar cómo varía éste comportamiento en función de la periodicidad de la tabla de los elementos químicos.
Observar cómo afecta la dureza o blandura en lareactividad de distintas especies químicas, y así clasificar como duros, blandos o intermedios a los cationes Li+, Mg2+, Sr2+, Ca2+, Ni2+, Pb2+, Ag+ y Hg2+.
Hipótesis
Se sabe que tanto los ácidos como las bases duras, reaccionan con bases o ácidos duros, y a su vez, los ácidos o bases blandas, reaccionarán siempre con bases o ácidos blandos. A su vez, también se sabe que las especies duras,generalmente son altamente polarizantes, y las especies blandas son altamente polarizables.
Partiendo de éste principio, se puede esperar que cationes como el Li+ y Mg2+, presentes un comportamiento de ácidos duros, mientras que el Pb2+, Ni2+ y Hg2+ sean ácidos blandos. El resto de los cationes puede presentar un carácter intermedio, según sea la especie con la cual reaccionen. En términos más generales,podemos inferir que conforme se descienda en las familias, reducirá la dureza de las especies, es decir, la blandura aumenta de arriba hacia abajo, en la tabla periódica.

Resultados
Se colocó en distintos tubos de ensayo, aproximadamente 1ml, de disoluciones que contienen los cationes Li+, Mg2+, Sr2+, Ca2+, Ni2+, Pb2+, Ag+ y Hg2+, acto seguido, se les adicionó una disolución del anión F-.Una vez hecho esto, se tomaron nuevamente tubos con las mismas disoluciones de los cationes anteriores, sin embargo, a diferencia del primer conjunto de tubos, al segundo conjunto se les adicionó una disolución que contenía el anión I-, los resultados observados en estas pruebas pueden corroborarse en la tabla 1.

Tabla 1. Reacción de distintos cationes metálicos con F- e I-

Li+
Mg2+
Sr2+Ca2+
Ni2+
Pb2+
Ag+
Hg2+
¿Reacciona con F-?
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Sí
No
Sí
¿Reacciona con I-?
No
No
No
No
No
Sí
Sí
Si
Clasificación(duro o blando)
Duro
Duro
Duro
Duro
Intermedio
Intermedio
Blando
Intermedio

Se realizo una segunda prueba con el fin de corroborar el comportamiento de algunos de estos ácidos, ahora con otra base, el anión S2-. Pero en ésta prueba, únicamentese tomaron disoluciones de Mg2+, Ni2+, Pb2+, Ag+ y Hg2+. Al igual que en la prueba anterior, se tomó aproximadamente 1mL de cada disolución, que posteriormente se puso a reaccionar con 1 mL aproximadamente de Na2S, los resultados se registraron en la tabla 2. También se midió el pH de la disolución de Na2S con indicador universal, el cual se determinó que era de 9.
Tabla 2. Apariencia delproducto de reacciones de varios cationes con S2-
Ion
Mg2+
Ni2+
Pb2+
Ag+
Hg2+
Aspecto del producto
Disolución turbia incolora
Precipitado negro
Precipitado negro, intenso
Precipitado Negro
Precipitado Negro

Por último, se realizó una tercera prueba, bastante similar al segundo experimento, con la diferencia de que se añadió una disolución de NaOH a los cationes metálicos, los resultadosse registran en la tabla 3.
Tabla 3. Apariencia de los productos de las reacciones entre algunos iones metálicos y OH-
Ion
Mg2+
Ni2+
Pb2+
Ag+
Hg2+
Aspecto del producto
Disolución turbia incolora
Precipitado verde
Precipitado blanco
Precipitado café
Precipitado verde pantano

Análisis de resultados
Podemos agrupar cada tubo donde se realizaron las pruebas de la siguiente forma:
1)Reacción de cationes metálicos con F- e I-
2) Reacción de cationes metálicos son S-
3) Reacción de cationes metálicos son OH-
De manera que el comportamiento observado de cada especie química fue el siguiente:
1) Reacción de cationes metálicos con F- e I-
1.1) Li+
El catión Li+ empleado para éste experimento, se encontraba en una disolución de LiCl, y se observó reacción al añadir el...