Preparación del tris(oxalato) aluminato III de potasio PDF

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OBJETIVO:El objetivo principal de esta práctica es entender qué es y cómo se forma un compuesto de coordinación, y posteriormente aprender a sintetizarlo.INTRODUCCIÓN:El aluminio (III) es un elemento que suele formar moléculas octaédricas, y que además tiene afinidad por ligandos que poseen átomos d...

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OBJETIVO: El objetivo principal de esta práctica es entender qué es y cómo se forma un compuesto de coordinación, y posteriormente aprender a sintetizarlo. INTRODUCCIÓN: El aluminio (III) es un elemento que suele formar moléculas octaédricas, y que además tiene afinidad por ligandos que poseen átomos donadores de oxígeno. El ion oxalato se une con el aluminio gracias a la presencia de dos átomos de oxígeno. Esta unión produce una grandísima estabilidad por la formación de anillos de quelato. El compuesto descrito anteriormente, lo encontramos dentro del grupo de los trioxalatos, ya que se forma el siguiente anión: C=O O

O=C O

O=C

Al

C=O O

O O

C=O C=O

PROCEDIMIENTO: Lo primero que se debe hacer para realizar esta práctica es medir y pesar todas las cantidades de sustancias que necesitaremos, una vez realizado esto, ya tendremos 0,5g de aluminio, 3g de KOH, 25mL de agua, 7g de ácido oxálico y 25mL de etanol. Cuando ya tenemos todos los materiales y reactivos preparados, se disuelve el hidróxido de potasio en agua. A continuación, colocaremos el aluminio en un vaso de precipitados y sobre él habrá que añadir la disolución de KOH que habíamos preparado con anterioridad en la campana porque aparece efervescencia. Esto se debe a la liberación por parte de la reacción de hidrógeno gas. Al (s) + KOH (aq) + 3H2O

K[Al(OH)4] (s) + 3⁄2H2 (g) (Reacción redox)

Pasado un tiempo (un par de minutos) ya que no se produce efervescencia, por lo que sacamos el vaso de la campana y, colocamos la disolución con un agitador magnético sobre la placa calefactora hasta que la disolución alcanza su punto de ebullición, en este

momento, se añaden poco a poco los siete gramos de ácido oxálico que teníamos preparados mientras se mantiene la disolución caliente. Tras esto, hay que esperar un poco a que se enfríe la disolución y añadir 25mL de etanol. Seguido, para que la precipitación ocurra rápido, metemos la disolución en hielo durante un rato (aunque también se puede dejar a temperatura ambiente, pues acabará precipitando de todas formas cuando se enfríe). Se seguirá la siguiente reacción: 2H2C2O4 + K[Al(OH)4] + K2C2O4

K[Al3(C2O4)3] + 4H2O

Por último, tras la precipitación, debemos filtrar el precipitado para obtener la sal. Para ello utilizaremos el embudo Buncher. Tras la filtración vemos que queda un polvillo de cristales de color blanco. Dejamos que se seque bien del todo (nosotros lo dejamos secar durante dos días) y lo pensamos para poder saber cuál es su rendimiento.

CUESTIONES: 1. Escribe las reacciones del proceso: Al (s) + KOH (aq) + H2O K[Al(OH)4] (s) + H2 (g) (Reacción redox) 2H2C2O4 + K[Al(OH)4] + K2C2O4 K[Al3(C2O4)3] + 4H2O 2. ¿Qué gas es liberado cuando se añade KOH? Se libera hidrógeno, tal como se muestra en la reacción anterior. 3. ¿Cuál es la estructura del complejo? Se trata de una estructura octaédrica con un átomo central, en este caso un metal, el aluminio, que está unido a tres ligandos bidentados, que son los oxalatos.

4. ¿Qué orbitales están implicados? Los orbitales que están implicados son los orbitales p. 5. Calcula el rendimiento del proceso. Calculo los gramos teóricos que deberíamos obtener de tris(oxalato)aluminato(III) de potasio en caso de que la reacción tuviese un rendimiento del 100%: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙 2 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾[𝐴𝑙(𝐶2 𝑂4 )3 ] 1 𝑚𝑜𝑙 𝐾3 [𝐴𝑙(𝐶2 𝑂4 )3 ] ∙ ∙ 26,98𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 2 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙 1 𝑚𝑜𝑙 𝐾[𝐴𝑙(𝑂𝐻)4 ] 408,28𝑔 𝑐𝑜𝑚𝑝 = 7,566𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 ∙ 1 𝑚𝑜𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝 A partir de los 5,252 gramos del compuesto que obtuvimos al final de la experiencia, calculo el rendimiento de la reacción: 5,252 ∙ 100 = 69 ,42% 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 7.566 0,5𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 ∙...