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OBTENCIÓN DE AMONIACO...

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“OBTENCIÓN DE AMONIACO Objetivo 1. Obtener un compuesto gaseoso como el amoníaco en el laboratorio de Química y comprobar algunas de sus propiedades físicas 2. Comprobar el comportamiento ácido/base del amoníaco 3. Observar la reactividad que presenta el amoníaco obtenido en el laboratorio II. Conocimientos previos a) Investigue las propiedades físicas y químicas del amoniaco b) Explique el concepto de ácido y base acorde con la definición de a) Arrhenius b) Lowry-Brønsted y c) Lewis c) Explique las características de un compuesto oxidante y un compuesto reductor d) Explique la forma en que se produce el amoniaco en la naturaleza y su importancia para los seres vivos e) Investigue qué otro tipo de sal amoniacal (diferente a la que se utilizará en el laboratorio) se puede emplear para la obtención de amoniaco f)

¿Cuál es el método industrial más empleado para la obtención del amoniaco? ¿En qué consiste? (Método de Haber)

g) ¿Cuáles son las aplicaciones del amoniaco a nivel industrial? h) Investigue las reacciones que se llevan a cabo en cada una de las etapas experimentales de la práctica III. Metodología III.1 Material y equipo Balanza analítica

1 espátula 1 tubos de ensaye 15x150 5 tubos de ensaye 15 x 100 1 soporte universal 1 vaso de precipitado de 100 mL 1 varilla de tubo de vidrio (agitador) 1 Pinzas para matraz o de tres dedos 3 tubos de vidrio 1 conexión de tubo de vidrio en ángulo de 90º 3 vasos de precipitados 100 mL 3 tapones de caucho 1 vidrio de reloj 3 goteros 1 pipeta graduada de 10 mL 1 matraz aforado de 50 mL 3 tiras pH 1 mechero bunsen 1 horadador de tapones de hule 1 manguera de hule (30 cm aproximadamente) Etiquetas III.2 Reactivos y soluciones NOTA: LOS REACTIVOS PARA TODO EL GRUPO LOS VA A SOLICITAR GABY Y ULISES YO LES ENTREGO EL VALE DE REACTIVOS 1g Sulfato de amonio (NH4)2SO4 (6 g lo pide Gaby y Ulises para todo el grupo) 1g Hidróxido de calcio Ca(OH)2 (6 g lo pide Gaby y Ulises para todo el grupo) Agua destilada H2O Gotas de agua de bromo Br2 (lo prepara el equipo de Andres/Israel/Kenia 50 mL) 1g Cloruro de amonio NH4Cl (6 g lo pide Gaby y Ulises para todo el grupo) Gotas de fenolftaleína (lo prepara el equipo de Vanessa/Jessica 50 mL disuelta en etanol, significa que se deben solicitar adicionalmente 55 mL de etanol al 96%) Gotas de ácido clorhídrico HCl (concentrado) (lo va a pedir el equipo de Gaby/Ulises 25 mL) 0.5 mL de hidróxido de amonio NH4OH al 25 % v/v(lo va a preparar el equipo de Rodrigo/Gpe 25 mL) Gotas de sulfato de aluminio Al 2(SO4)3 0.16M (lo va a preparar el equipo de Alejandra/Fernando 25 mL)) Gotas de dicromato de potasio K2Cr2O7 0.5N (lo va a preparar el equipo de José Luis/Abraham/Edgar 25 mL) ) Gotas de permanganato de potasio KMnO4 0.5N (lo va a preparar el equipo de Karen(Christopher y Daniela 25 mL)) ODO EL GRUPO AL FINAL DE LA PRÁCTICA SE INDICAN LAS CANTIDADES QUE VAN A PEDIR AL ALMACÉN (DE HECHO LOS REACTIVOS

DEBEN ENTREGARME LOS CÁLCULOS PARA PESAR LA CANTIDAD EXACTA DE REACTIVO QUE SE DEBE PESAR PARA PREPARAR LAS SOLUCIONES A LA CONCENTRACIÓN INDICADA EN LOS EXPERIMENTOS. LOS REACTIVOS QUE NO ESTÁN SUBRAYADOS DEBEN SOLICITARSE POR EQUIPO, DE HECHO YA TAMBIÉN SE SOLICITARAN PARA TODO EL GRUPO.

III. 3 Requerimientos de seguridad Los requerimientos de seguridad son los básicos: Vestido apropiado (pantalón largo, zapato cerrado, cabello recogido) y bata blanca de algodón. En esta práctica es obligatorio el uso de lentes, mascarilla y guantes. III. 4 Disposición de residuos Depositar los residuos en el contenedor de sales previamente neutralizados con carbonato de sodio en caso de un ácido y con ácido clorhídrico diluido en caso de una base III. 5 Metodología Parte A. Obtención de amoniaco 1. Colocar 2 g de la mezcla 1:1 de sulfato de amonio e hidróxido de calcio en un tubo de ensaye. Percibir con cuidado el olor. 2. Sujetar el tubo de ensaye en el soporte con las pinzas para matraz o de tres dedos y cerrarlo con un tapón de hule provisto de un tubo abductor cuyo extremo es necesario sumergir en un tubo de ensaye con agua destilada como se muestra en la figura 1. 3. Calentar la mezcla durante 5 minutos con la llama débil del mechero, dejando pasar el amoniaco al agua, después retirar el tubo de ensaye con la solución obtenida y cerrarlo con un tapón, etiquetar y guardar para el siguiente experimento. 4. Acercar a la boca del tubo abductor una varilla de vidrio humedecida con HCl concentrado. Observar. 5. Humedecer la tira de papel pH con agua destilada y determine el pH. Posteriormente, acercar a la boca del tubo abductor otra tira de papel pH. Observar y registrar el valor del pH. 6. Describir los fenómenos observados y explicarlos. Conexión de tubo de vidrio en ángulo de 90º (tubo abductor) Tapón de hule horadado

Tubo con mezcla de reacción

Manguera de hule

Tubo con agua destilada

Fig. 1 Sistema de tubos y conexión para la obtención de amoniaco

Parte B. Equilibrio en la disolución acuosa de amoniaco 1. Repartir en 2 tubos de ensaye la disolución de amoniaco obtenida en la parte A del experimento. 2. Añadir a uno de los tubos una gota de fenolftaleína. Observar la coloración de la solución. 3. Agregar a la disolución un poco (trazas) de cloruro de amonio con una espátula y agitar. 4. Al segundo tubo agregar 6 gotas de sulfato de aluminio 0.16M. Percibir la desaparición del olor a amoniaco. Parte C. Propiedades reductoras del amoniaco 1. Colocar en 3 tubos de ensaye, por separado 4 gotas de las siguientes soluciones: agua de bromo, permanganato de potasio 0.5N y dicromato de potasio 0.5N. 2. A cada uno de ellos agregar 5 gotas de hidróxido de amonio al 25 % v/v. 3. Calentar ligeramente los tubos hasta el cambio de coloración de las soluciones. Registrar las observaciones. IV. Resultados Parte A. Obtención de amoniaco 1. Escriba la reacción para la obtención del amoniaco 2. ¿Qué reacción tiene lugar cuando se ponen en contacto vapores de amoniaco con vapores de cloruro de hidrógeno? 3. ¿Cuál de las propiedades físicas del amoniaco se comprobaron en el laboratorio?. Considere el estado de agregación, olor y solubilidad en agua 4. ¿Por qué razón en el caso del amoniaco su recolección no puede realizarse por desplazamiento de agua como ocurre para el oxígeno?. Investigar sobre la solubilidad de gases en agua. Parte B. Equilibrio en la disolución acuosa de amoniaco 1. La fenolftaleína es un indicador ácido-base. ¿Qué tipo de iones detecta este indicador? ¿Cuál es la explicación química del cambio de color de la fenolftaleína? 2. ¿Por qué el amoniaco enrojece la solución de agua con fenolftaleína? 3. ¿Cómo cambió la intensidad de la coloración de la disolución de amoniaco al agregar el cloruro de amonio? ¿Cuál es la razón de ello? 4. ¿Cuál es la reacción entre la disolución de amoniaco y el sulfato de aluminio? Parte C. Propiedades del amoniaco 1. Escriba la reacción entre el hidróxido de amonio y a) bromo, b) dicromato de potasio y c) permanganato de potasio. V. Discusión de resultados

Discuta con relación a la comprobación de las propiedades físicas y químicas del amoniaco en el laboratorio. VI. Conclusiones VII. Bibliografía La bibliografía deberá investigar ser reportada por el alumno de acuerdo a lo que indica el Manual de Titulación de la Facultad de Química de la UAQ.

PREPARACIÓN DE REACTIVOS POR EQUIPO 1. El equipo de Andres/Israel/Kenia 50 mL) Va a solicitar lo siguiente: - 20 g de bromuro de potasio - Traer de casa 10 mL de hipoclorito de sodio 40 g/L que corresponde al cloro comercial - 0.2 g de hipoclorito de sodio Disolver 20 g de bromuro de potasio en 50 mL de agua destilada. Agregar 5 gotas de ácido clorhídrico concentrado y homogeneizar. Adicionar gota a gota aproximadamente 1 mL de solución de hipoclorito de sodio (solución comercial de hipoclorito o cloralex), hasta observar color amarillo) 2. El equipo de Vanessa/Jessica va a solicitar preparar 55 mL del indicador al 1 % - 0.5 g de fenolftaleína - 55 mL de etanol al 96% 3. El equipo de Rodrigo/Gpe va a solicitar: Esto ya esta solicitado - 20 mL de HCl (ácido clorhídrico) concentrado - 7 mL de NH4OH 4. El equipo de Alejandra/Fernando va a solicitar - 1.5 g de sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) 5. El equipo de José Luis/Abraham/Edgar va solicitar - 2 g de dicromato de potasio K2Cr2O7

6. El equipo de va a solicitar Karen(Christopher y Daniela - 2 g de permanganato de potasio KMnO4 destiladaNota: Los reactivos ya están solicitados cada equipo debe preparar de acuerdo a lo indicado...