Practica V - Página Personal de Jose Luis Mesa Rueda

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PRÁCTICA V. ELEMENTOS DEL GRUPO 17
PROPIEDADES REDOX DEL CLORO Y DEL YODO. REACTIVIDAD DE LOS
IONES HALURO (REDOX Y PRECIPITACIÓN)
Objetivos: Se trata de que el alumno compruebe experimentalmente las propiedades redox del
cloro y del yodo, así como algunas reacciones significativas de los iones haluro (redox y
precipitación), entre las que se destaca la preparación de haluros de hidrógeno.
Material: tubos de ensayo, papel indicador, tubos centrífuga, vaso de precipitados, cuentagotas,
espátula, tubo de ensayo esmerilado, tubo de desprendimiento de gases.
Antes de comenzar la práctica se debe conocer, consultando el Handbook, y analizar, los
potenciales de reducción standard siguientes: [(NO3)-/NO2]14; [(NO3)-/H(NO2)]0; [H(NO2)/NO]0;
[(NO2)-/NO]14; MnO2/Mn2+; [S/H2S]0; [S/HS]14; Al3+/Al; así como los KPS de: AgCl, AgBr y
AgI.
También se habrán de calcular los potenciales de reducción standard que se indican a
continuación, a partir de los diagramas de Latimer para el Cl: [(ClO3)-/H(ClO2)]0; [(ClO3)/(ClO2)-]14; [H(ClO)/Cl2]0; [(ClO)-/Cl2]14.
Diagramas de Latimer del Cl:
Disolución ácida
+7
1.201
+5
1.175 +4
1.188 +3
1.674
+1
1.630 0 1.358 -1
(ClO4)- (ClO3)- ClO2 H(ClO2) H(ClO) Cl2 ClDisolución básica
+7
0.374
+5
-0.481 +4
1.071
+3
0.681
+1
(ClO4)- (ClO3)- ClO2 (ClO2)- (ClO)- Cl2 ClDiagramas de Latimer del Br
Disolución ácida
+7
1.853
-
+5
-
1.447
+1
1.604 0
(BrO4) (BrO3) H(BrO) Br2 Br
Disolución básica
-
1.065 -1
0.421 0 1.358 -1
2
+7
1.025
+5
-
0.492
+1
0.455 0
-
(BrO4) (BrO3) H(BrO) Br2 Br
1.065 -1
-
Diagramas de Latimer del I
Disolución ácida
+7
1.853
+5
1.13
+1
1.44 0 0.535 -1
H5IO6 (IO3)- (IO)- I2(s) I0
0.536 -1
(I3)- I-
Disolución básica
+7
0.65
(H3IO6)
2-
+5
-
0.15
+1
0.42 0 0.535 -1
-
(IO3) (IO) I2(s) I-
Reactivos: dióxido de manganeso, ácido clorhídrico, sulfuro sódico (1M), bromuro potásico
(1M), diclorometano, yoduro potásico (1M), triyoduro potásico (1M), hidróxido sódico (2M),
ácido clorhídrico (2M), aluminio, nitrito sódico (1M), ácido acético, ácido sulfúrico (1M),
permanganto potásico (1M), cloruro potásico (1M), hipoclorito sódico (1M), clorato sódico,
cloruro sódico, bromuro potásico, ácido ortofosfórico concentrado, yoduro potásico, nitrato de
plata (1M), cloruro de magnesio (1M), cloruro de hierro (1M), amoníaco (1M), amoníaco
concentrado, ácido nítrico concentrado.
Nota:
-
Lavar inmediatamente después de su uso, todos los tubos de ensayo que contengan
halógenos, después de añadir unas gotas de Na2(S2O3) (1M).
-
Con I2 no debe usarse espátula metálica. Utilizar varilla de vidrio.
Guión de la práctica:
Experimento 1. Reacciones del Cl2
a. Colocar en la gradilla 5 tubos de ensayo limpios y añadir a cada uno de ellos: (1) 5
gotas de Na2S (1M); (2) 5 gotas de KBr (1M); (3) 5 gotas de KI (1M); (4) 2 gotas de
KI3 (1M); (5) 5 gotas de NaOH (2M).
b. A una microespátula de MnO2 colocada en el tubo de ensayo esmerilado añadir 3 cc de
HCl concentrado, colocar el tubo de desprendimiento e introducir el extremo del mismo
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en un vaso de 100 ml que contiene 25 ml de agua destilada. Calentar suavemente, hasta
que el gas que se produce deje de burbujear.
c. Añadir inmediatamente 5 gotas de esta disolución sobre cada uno de los 5 tubos de
ensayo preparados en a, observándose en cada uno de ellos lo siguiente:
(1)
aparición de turbidez; (2) aparición de coloración; (3) aparición de
coloración; (4) aparición de precipitado; (5) exponer un papel humedecido de
disolución de KI a los vapores producidos. Acidificar de nuevo con HCl (2M) y
exponer un papel humedecido de disolución de KI a los vapores producidos.
Experimento 2. Reacciones del I2
a. A una punta de espátula de Al añadir 5 gotas de KI3 (1M). Calentar hasta decoloración
de la disolución.
b. A 5 gotas de Na(NO2) (1M) añadir 5 gotas de KI3 (1M). Observar la disolución
resultante. Alcalinizar con NaOH (2M).
c. A 5 gotas de KI3 (1M) añadir NaOH (2M). Acidificar con HCl (2M).
Experimento 3. Carácter reductor de los iones haluro
a. A 5 gotas de KI (1M)añadir gota a gota Na(NO2) (1M). Medir el pH de la disolución
resultante. El medio debe ser ácido. Utilizar, si fuera necesario, un ácido que no
interfiera en la reacción redox (áciod acético, ortofosfórico,...).
b. Repetir el experimento a utilizando 5 gotas de KBr (1M).
c. A 5 gotas de KBr (1M) acidificada con H2(SO4) (1M) añadir una gota de K(MnO4)
(1M). Llevar a ebullición y exponer un papel humedecido de disolución de KI a los
vapores producidos.
d. Repetir la experiencia c con 5 gotas de KCl.
e. A 5 gotas de KI (1M) añadir 5 gotas de Na(ClO) (1M). Mirar el pH de la disolución.
Añadir H2(SO4) (1M) hasta que el pH sea ácido. Exponer un papel humedecido de
disolución de KI a los vapores producidos.
f.
Repetir el experimento e añadiendo a 5 gotas de KI (1M) 5 gotas de Na(ClO3) (1M).
Exponer un papel humedecido de disolución de KI a los vapores producidos.
Experimento 4. Preparación de haluros de hidrógeno
a. A una microespátula de NaCl añadir 3 gotas de H2(SO4) conc. Determinar el pH de los
vapores mediante papel indicador humedecido.
b. A una microespétula de KBr añadir 2 gotas de H3(PO4) conc. Determinar el pH de los
vapores como en a.
4
c. A una microespétula de KI añadir 2 gotas de H3(PO4) conc. Determinar el pH de los
vapores como en a.
Experimento 5. Reacciones de precipitación de iones haluro
a. Añadir 2 gotas de Ag(NO3) (1M) a cada una de las disoluciones siguientes: HCl (2M),
MgCl2 (1M), KBr (1M); FeCl3 (1M) y KI (1M), utilizando tubos de centrífuga.
Centrifugar y lavar los precipitados obtenidos por decantación. Añadir a todos ellos 10
gotas de NH3 (1M) y agitar durante unos minutos.
b. Los precipitados que no se disuelven tratarlos con NH3 concentrado.
c. Las disoluciones que hayan resultado transparentes en el apartado a dividirlas en dos
tubos de ensayo y tratar cada uno de ellos con KI (1M) y el otro con H(NO3) conc.
Cuestiones
1. Analizar la gradación del carácter oxidante de los halógenos a partir de los
experimentos 1 y 2.
2. ¿Por qué no se utiliza H2(SO4) para preparar HBr y HI?.
3. Estudiar la gradación del carácter reductor de los iones haluro a partir de la
experiencia 3.
4. ¿En qué condiciones se desproporcionan los halógenos?.
5. Escribir todas las reacciones ajustadas.
6. Indicar de qué tipo es cada una de las reacciones.