Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA Facultad Regional Resistencia - U.T.N. Año: 2024 Guía de Trabajos Prácticos de Laboratorio Cátedra de Química Inorgánica Docentes: Dra. Silvana Carina Pamies Dr. André Nicolai Petelski Dra. Jimena Martinez Amezaga Mgter. Enid Marta Utgés Ing. Qca. María Agostina Bianchi 2024 1 Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA Facultad Regional Resistencia - U.T.N. Año: 2024 Trabajo Práctico de Laboratorio N° __ Cátedra de Química Inorgánica Comisión: Integrantes: Fecha: / / Docentes: Dra. Silvana Carina Pamies Dr. André Nicolai Petelski Dra. Jimena Martinez Amezaga Mgter. Enid Marta Utgés Ing. Qca. María Agostina Bianchi Contenido Gramática y simbología química Presentación Desempeño en el laboratorio Gramática: Escritura - coherencia. Introducción Discusión de resultados: ¿Responde al cuestionario? Gráficas y esquemas Conclusión Bibliografía Escritura correcta de fórmulas y ecuaciones 15 5 25 Elementos de la portada Formato general: tipografía, alineado, gráfica. Conocimiento de los ensayos a realizar y de las normas de seguridad. Cumplimiento del tiempo asignado para los ensayos. 4 4 10 Total 7 5 5 20 100 2 Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA Facultad Regional Resistencia - U.T.N. Año: 2024 T. P. N° 5 NITRÓGENO OBJETIVO Estudiar algunas de las propiedades químicas del nitrógeno. A) OBTENCIÓN DE AMONÍACO El medio más conveniente de obtener amoníaco en el laboratorio es eliminar un hidrógeno del ion amonio con una base fuerte. Una base aconsejable para este propósito es el hidróxido de sodio. Armar un aparato como el de la Figura, utilizando materiales de vidrio secos. En el tubo con salida lateral colocar 8 g de NH4Cl y 15 mL de solución de Na(OH) al 20 %. Tapar el tubo con tapón de goma. Calentar la mezcla reaccionante, sobre tela metálica con llama pequeña para desplazar al NH3. Recoger este gas en dos tubos de ensayos, durante 15 segundos cada uno. Retirar los tubos con NH3, tápelos con un tapón adecuado o en caso de no tenerlo con el dedo pulgar. B) PROPIEDADES DEL AMONÍACO Para comprobar alguna de sus propiedades, realizar los siguientes ensayos: 1. Acercar la boca del primer tubo con NH3 a un vidrio de reloj que contenga 3 gotas de HCl concentrado. Anotar los cambios observados. 2. Comprobar la solubilidad del amoniaco en agua sumergiendo la boca del segundo tubo con NH3 en un cristalizador que contenga agua destilada hasta la mitad de su altura. Anotar las observaciones realizadas. Tapar nuevamente el tubo de ensayos con el pulgar, retirar el tubo con la solución de NH3. Agregar 2 gotas de solución de fenolftaleína. Anotar los cambios observados. C) RECONOCIMIENTO DEL NITRÓGENO DEL AIRE 3 Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA Facultad Regional Resistencia - U.T.N. Año: 2024 1. Sobre un extremo de una tela metálica, coloque 150 mg de Mg. Calentar con un mechero hasta que el magnesio comience a arder. Apagar el mechero y anotar las observaciones realizadas. 2. Dejar enfriar esta mezcla, pasarla a un tubo de ensayos seco y agregar 1 mL de agua destilada. Agitar. Introducir en la boca del tubo, una tira de papel de tornasol rojo humedecido con agua destilada y sujetarla por medio de un tapón. Calentar esta mezcla durante unos segundos hasta que comiencen a desprenderse pequeñas burbujas. Nota: el tapón no debe estar muy ajustado porque sale proyectado por la presión generada durante el calentamiento. Anotar las observaciones realizadas. D) PODER OXIDANTE DEL ÁCIDO NÍTRICO. 1. Acción del HNO3 diluido (6M) sobre el cobre. a) Armar un aparato como el de la Figura, poner agua en el cristalizador y en el tubo de ensayos. Una vez armado el equipo, consultar al profesor a cargo, antes de iniciar la experiencia. b) En uno de los tubos con salida lateral, colocar 10 mL de solución de HNO3 6 M y 1 g de Cu. Tapar el tubo con tapón de goma. Calentar la mezcla reaccionante, flameando el tubo con llama muy pequeña durante 3 minutos aproximadamente. Evitar la calefacción innecesaria. Purgar de aire el aparato recogiendo el gas, por desplazamiento de agua, en 3 tubos de ensayos sucesivos. Desechar el gas recogido. Recoger NO, dejando desplazar solo 2/3 del agua contenida en el tubo de ensayos, separar este tubo del burbujeador, manteniéndolo invertido en el cristalizador con agua y marcar el nivel de agua en el tubo de ensayos. Reservar este tubo para reconocer al NO. Anotar las observaciones realizadas respecto del color y solubilidad del gas obtenido. c) En el otro tubo con salida lateral, colocar 20 mL de H2O2 10 volúmenes y luego agregar 60 mg de MnO2 Tapar este tubo con tapón de goma. No agitar ni calentar la mezcla. El MnO2 cataliza la desproporción del H2O2 con producción de O2. Dejar purgar de aire el aparato. Haga llegar O2 al tubo que contiene NO sobre agua. Anotar las observaciones realizadas respecto del color y solubilidad del gas obtenido. 2. Acción del HNO3 muy diluido (3 M) sobre el cinc. 4 Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA Facultad Regional Resistencia - U.T.N. Año: 2024 a) En un tubo de ensayos seco, colocar 50 mg de cinc y 2 mL de solución de HNO 3 3 M. Agitar la mezcla reaccionante hasta total disolución del metal. Reconocer al Zn2+ formado agregando solución de NaOH al 40%. Anotar las observaciones realizadas. b) Agitar y calentar el sistema, hasta que comiencen a formarse burbujas en la solución. Percibir con precaución el olor del gas desprendido y luego reconocerlo por su carácter básico utilizando papel de tornasol rojo humedecido. Evitar que el papel de tornasol toque las paredes del tubo de ensayos. Anotar las observaciones realizadas. 5 Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA Facultad Regional Resistencia - U.T.N. Año: 2024 INFORME TRABAJO PRÁCTICO N° 5: NITRÓGENO APELLIDO Y NOMBRE: __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ COMISIÓN: __________________________________________________ FECHA: / / En todas las ecuaciones del cada TP, realice el balance correspondiente y complete los estados de agregación de cada una de las especies. 1. OBJETIVOS 2. INTRODUCCIÓN TEÓRICA 3. ENSAYOS: Redactar una breve descripción de lo realizado en cada uno de los ensayos A. OBTENCIÓN DE AMONÍACO 1. Escribir la reacción de obtención de NH3 gaseoso realizada en el laboratorio. 2. Para desplazar al amoníaco de las soluciones acuosas de sales de amonio es necesario agregar una base fuerte y calentar la solución. ¿Por qué? 3. ¿Por qué es necesario mantener el tubo de ensayos boca abajo para recoger gas NH3? Justifique su respuesta: 4. ¿Por qué es necesario que los materiales de vidrio se encuentren secos? B. PROPIEDADES 1. Escribir la reacción correspondiente a la comprobación del carácter básico del NH3 en fase gaseosa. Describir las observaciones realizadas. Reacción: Observaciones: 2. Buscar y anotar la constante de basicidad del NH3 en agua. ¿Qué conclusión puede sacarse acerca de la solubilidad del NH3 en agua? Ecuaciones: Observaciones: 3. ¿Por qué el NH3 es una base de Bronsted y también es una base de Lewis? 4. ¿Por qué es necesario humedecer el papel de tornasol para detectar la alcalinidad o basicidad de una sustancia? C. RECONOCIMIENTO DEL NITRÓGENO DEL AIRE 1. Escribir la reacción correspondiente a la fijación del O2 y N2 del aire sobre Mg, en caliente. Describir las observaciones realizadas. Ecuaciones: Observaciones: 2. La reacción entre Mg y N2 es exotérmica. ¿Por qué es necesario calentar estos reactivos para que reaccionen? 3. Describa qué ocurre al agregar agua al sólido obtenido luego de quemar el Mg en presencia de aire. Escribir la ecuación correspondiente. 6 Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA Facultad Regional Resistencia - U.T.N. Año: 2024 Ecuaciones Observaciones: 4. ¿Por qué el ion nitruro, N3-, se hidroliza extensamente? 5. ¿Cómo comprueba la presencia de NH3 en la solución? D. PODER OXIDANTE DEL ÁCIDO NÍTRICO. 1. Acción del HNO3 diluido (6 M) sobre el cobre. a) Escriba la reacción principal entre HNO3 y Cu. Anote las observaciones realizadas. Ecuación redox y cálculo de ΔEº: Observaciones b) Escriba la reacción de obtención de O2 por desproporción del H2O2 catalizada con MnO2. c) Escriba la reacción del NO frente al O2. Describa lo observado. d) Escriba las características de los gases obtenidos: NO y NO2. e) Defina desproporción. Escriba la reacción de desproporción del NO2 en solución acuosa. Reacción redox y cálculo de ΔEº. 2. Acción del HNO3 muy diluido (3 M) sobre el cinc. a) Escriba la reacción principal entre HNO3 y Zn. Reacción redox y cálculo de ΔEº. b) Escriba la reacción de reconocimiento del ion cinc, Zn2+ c) Escriba la reacción de reconocimiento del ion amonio, NH+4. Anote los cambios observados. Reacciones: Observaciones: 4. CONCLUSIONES 5. BIBLIOGRAFÍA 7