Sesion 4 - Página Personal de Jose Luis Mesa Rueda

Experimentación en Química Inorgánica
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PRÁCTICA IV. ELEMENTOS DEL GRUPO 16
PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES DEL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO.
REACTIVIDAD DE ANIONES QUE CONTIENEN AZUFRE EN DIVERSOS
ESTADOS DE OXIDACIÓN.
Objetivos: A través de experiencias de realización muy sencillas, se pretende destacar
las propiedades más importantes del peróxido de hidrógeno, y de aniones que contienen
azufre en diversos estados de oxidación, así como, la interconversión entre ellos.
Antes de comenzar la práctica se debe conocer, consultando el Handbook, y analizar,
los potenciales de reducción estándar siguientes: (NO3)-/NO2; (Cr2O7)2-/Cr3+; I2/I-; I3-/I-;
así como los pka sucesivos del H2S.
También se habrán de calcular los potenciales de reducción estándar que se indican a
continuación, a partir de los diagramas de Latimer para el S y Mn: (HSO4)-/(SO3)2-;
(HSO4)-/(S2O3)2-; (S2O3)2-/H2S; (MnO4)-/Mn2+.
Diagramas de Latimer del O:
Disolución ácida
0
0.695 –1
1.763
-2
O2 H2O2 H2O
Disolución básica
0 -0.065 -1
0.867
-2
O2 (HO2)- OHDiagrama de Latimer del S:
Disolución ácida
+6
-0.253
+5
0.569
+4
0.40
+2
0.60
0 0.144 -2
(HSO4)- (S2O6)2- H2(SO3) (S2O3)2- S H2S
Disolución básica:
+6
-0.936
+4
0.576
+2
-0.742
0 -0.476
(SO4)2- (SO3)2- (S2O3)2- S (HS)Diagramas de Latimer simplificado del Mn:
Disolución ácida
+7
-
1.69
+4
1.23
+2
(MnO4) MnO2 Mn2+
Disolución básica
+7
0.60
-
+4
-0.082
+2
(MnO4) MnO2 Mn(OH)2
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Material: tubos de ensayo, tubos de centrífuga, centrífuga, gradilla, espátula, varilla de
vidrio, papel indicador, placa de toques.
Reactivos: Peróxido sódico. Peróxido de hidrógeno (3%), ácido clorhídrico (2M),
yoduro potásico (1M), permanganto potásico (1M), sulfuro sódico (1M), trioduro
potásico (1M), ácido sulfúrico (2M), dicromato potásico (1M), nitrato de plomo (1M),
ácido nítrico concentrado, ácido clorhídrico concentrado, cloruro de estaño(II) (1M),
sulfato cúprico (1M), azufre en polvo, etanol, sulfito sódico (1M), cloruro de bario
(1M), sulfato sódico (1M), tiosulfato sódico (1M), sulfato de aluminio (2M).
3
SO
2
=
6
2
NE
0
SO
=
S
2
SO
=
SO
3
1
SO
S
4
=
4
2
=
6
0
HS
2
-1
SO
SO
2
-2
=
SO
3
4
=
3
=
6
-3
SO
=
4
-4
-4
-2
0
2
4
6
8
N
Figura. Diagrama de Frost de los elementos del grupo
Guión de la práctica:
Experimento 1. Propiedades redox del peróxido de hidrógeno
a. Colocar una punta de espátula de peróxido de sodio en un tubo de ensayo.
Añadir 1 ml de agua destilada y disolver. Mirar el pH de la disolución.
b. Añadir gota a gota HCl 1M hasta acidular la disolución anterior y añadir seis
gotas de una disolución de yoduro potásico 0.1 M.
c. A 10 gotas de disolución de peróxido de hidrógeno al 3% añadir 3 gotas de
HCl(2M) y 6 gotas de KI (1M).
d. A 4 gotas de K(MnO4) (1M) aciduladas con 2 gotas de HCl (2M) añadir gota
agota disolución de H2O2 (3%) hasta decoloración.
e. Repetir el experimento d sin acidular.
Experimento 2. Propiedades del ión sulfuro (en vitrina)
a. Comprobar el pH de una disolución de Na2S (1M).
b. A 5 gotas de Na2S (1M) añadir 2 gotas de KI3 (1M).
c. A 5 gotas de K(MnO4) (1M) aciduladas con 2 gotas de H2(SO4) (2M) añadir
gota a gota Na2S (1M) hasta decoloración.
d. A 5 gotas de K2(Cr2O7) (1M) acidificadascon 2 gotas de H2(SO4) añadir gota a
gota Na2S (1M).
e. A 5 gotas de Pb(NO3)2 (1M) añadir gota a gota Na2S (1M) hasta aparición de
precipitado. A una pequeña porción de disolución turbia añadir H(NO3) y a otra
HCl concentrados a fin de comprobar la redisolución del precipitado.
f. Repetir la experiencia e utilizando 5 gotas de SnCl2 (1M).
g. Repetir la experiencia e utilizando 5 gotas de Cu(SO4) (1M).
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Experimento 3. Preparación de polisulfuros (en vitrina)
a. A 10 ml de Na2S (1M) añadir una pequeña cantidad de S en polvo humedecido
con etanol (utilizar tubo de centrífuga). Calentar con llama débil hasta cambio de
color de la disolución. Centrifugar y decantar a fin de eliminar el S que no ha
reaccionado. Añadir a la disolución transparente HCl (2M) gota agota hasta pH
ácido. Observar la disolución al cabo de un cierto tiempo.
Experimento 4. Precipitación de iones (SO3)2- y (SO4)2a. En un tubo de centrífuga añadir a 5 gotas de Na2(SO3) (1M) 2 gotas de BaCl2
(1M). Centrifugar y decantar. Colocar una pequeña porción del precipitado
sólido en una placa de toques y añadirle HCl concentrado gota a gota.
b. Repetir el ensayo a con 5 gotas de Na2(SO4) (1M.
Experimento 5. Propiedades redox del S(IV)
a. A 5 gotas de Na2S (1M) añadir 5 gotas de Na2(SO3) (1M), acidular con HCl
(2M).
b. A 5 gotas de KI3 (1M) añadir 5 gotas de Na2(SO3) (1M).
c. A 3 gotas de K(MnO4) (1M) añadir 3 gotas de Na2(SO3) (1M). Observar el
resultado. Acidular con HCl (2M).
Experimento 6. Propiedades del ión tiosulfato
a. Tratar en un tubo de ensayo unas gotas de disolución de tiosulfato sódico con
1 ml de disolución de sulfato de aluminio, mirar el pH y observar los
cambios.
b. En un tubo para centrífuga añadir 3 gotas de Na2(S2O3) (1M), 6 gotas de
Pb(NO3)2 (1M). Centrifugar y decantar. Tratar el precipitado con Na2(S2O3)
(1M) hasta su redisolución y calentar el líquido transparente en la vitrina,
hasta aparición de un precipitado negro.
c. A 5 gotas de KI3 (1M) añadir Na2(S2O3) (1M) hasta decoloración.
CUESTIONES
1. Escribe todas las reacciones ajustadas que tienen lugar en la práctica, indicando si son
reacciones ácido-base o redox.
2. Comenta las propiedades redox del oxígeno basándote en los experimentos realizados y en el
diagrama de Frost.
3. Busca los valores de pKa del peróxido de hidrógeno, del sulfuro de hidrógeno, del ácido
sulfuroso y del ácido sulfúrico, y escribe y compara las reacciones de hidrólisis de sus
correspondientes sales de sodio.
4. ¿Cómo se pueden distinguir el sulfito, el sulfato y el sulfuro utilizando reacciones básicas?.