Quimica inorganica Tp

Objetivos
Estudiaremos algunas propiedades de compues
tos típicos de nitrógeno: amoníaco,
sulfato de hidracinio y ácido nítrico. Pr
epararemos sulfato ác
ido de hidracinio y
fosfato disódico. Analizaremos la estabili
dad de los distintos estados de oxidación de
los elementos según se desciende en el grupo.
1. Amoníaco: Obtención y Propiedades
El amoníaco, NH
3
, es un hidrurocovalente de geom
etría piramidal, soluble en agua.
El número de oxidación del nitrógeno en este
compuesto es –3. La molécula posee
un par de electrones disponible sobre el
nitrógeno y es una base de Lewis. En
solución acuosa se comporta como una base de Brønsted.
1.1. Obtención
Conectar a un tubo kitasato una pipeta Past
eur mediante un tubo de goma largo
de modo que pueda ser introducida hastael fondo de un tubo de ensayos.
Colocar en el tubo kitasato 2 g de NH
4
Cl y 5 mL de NaOH al 10%. Tapar el tubo y
llenar con el gas que se des
prende dos tubos de ensayos
secos
colocados boca
abajo.
Cuando los dos tubos de ensayos están ll
enos de gas, dejarlos boca abajo sobre
un vidrio de reloj.
1.2. Propiedades
a)
Sumergir uno de ellos manteniéndolo
invertido y tapándolo con eldedo
en una cuba con agua. Retirar el dedo,
tapar nuevamente, retirar de la
cuba y agregar unas gotas de fenolftaleí
na a la solución obtenida en el
tubo de ensayos.
b)
Extender unas gotas de HCl (c) sobre un vi
drio de reloj y acercar a éste
el otro tubo de ensayos lleno del gas obtenido.
Interpretar lo observado. Plantear las ecuaciones correspondientes.
Química Inorgánica II
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2.Sulfato ácido de hidracinio, (N
2
H
5
)HSO
4
: Síntesis y Propiedades
reductoras.
La hidracina, N
2
H
4
, es un líquido incoloro simila
r al amoníaco en sus propiedades
ácido-base. La molécula tiene un par de
electrones no compartidos sobre cada
nitrógeno. El número de oxidación del
nitrógeno en este compuesto es –2.
Sintetizaremos sulfato ác
ido de hidracinio y estudi
aremossus propiedades como
agente reductor.
2.1. Síntesis
Volúmenes iguales de soluciones acuosas normales de NaClO y de NH
3
reaccionan dando cloramina:
NH
3
+ NaClO
⎯⎯→
NaOH + NH
2
Cl
que reacciona con otra molécula
de amoníaco para dar hidracina:
NH
3
+ NH
2
Cl + NaOH
⎯⎯→
N
2
H
4
+ NaCl + H
2
O
Paralelamente se produce la reacción:
2 NH
2
Cl + N
2
H
4
⎯⎯→
2 NH
4Cl + N
2
La gelatina agregada a la preparación
actúa como estabilizador,
secuestrando los iones metálicos, ej. Cu
2+
, que catalizan esta última
reacción y en consecuencia favorece el aumento en el rendimiento de la
síntesis.
Finalmente, la solución es enfri
ada en baño de hielo y se agrega ácido
sulfúrico para precipitar el
sulfato ácido de hidracinio:
N
2
H
4
+ H
2
SO
4
⎯⎯→(N
2
H
5
)HSO
4
a)
Colocar en un vaso de prec
ipitados de 50 mL, 18 mL de H
2
O destilada
caliente y 2 g de gelatina. Mant
ener a baño maría, agitando hasta
disolución total. Dejar enfriar.
b)
Medir 50 mL de NaClO 1 M. Verifica
r que la reacción al tornasol sea
fuertemente alcalina.
c)
Colocar en un vaso de precipitados
grande y en el orden que se indica los
siguientesreactivos:
1)
75 mL de NH
3
(c),
δ
=0,9 g/mL.
2)
45 mL de agua destilada.
3)
solución fría de gelatina.
4)
50 mL de NaClO 1 M alcalino.
d)
Marcar el nivel del líquido y llevar a
ebullición con rapidez hasta reducir el
volumen a la tercera parte (usar pl
ancha calefactora ó mechero Mecker).
TRABAJAR BAJO CAMPANA.
e)
Enfriar el vaso con la solución
reaccionante en baño de hielo y salhasta 0
°
C. Agregar 7,5 mL de H
2
SO
4
40% en porciones y agitando. Dejar
sedimentar el precipitado de (N
2
H
5
)HSO
4
y filtrar al vacío. Lavar los
cristales retenidos con 2 ó 3 mL de al
cohol frío. Secar a baño maría. Pesar
y calcular el rendimiento.
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2.2. Propiedades reductoras
a)
En un tubo de ensayos limpio y seco,
preparar una solución...