Hidrólisis de sales, compuestos de coordinación y sustancias solubles e insolubles

Laboratorio de Química Inorgánica I Ciclo 02/2021                             Universidad Centroamericana José Simeón Cañas

HIDRÓLISIS DE SALES, COMPUESTOS DE COORDINACIÓN Y SUSTANCIAS SOLUBLES E INSOLUBLES

Estudiante: Emily Gabriela Gómez Montes

Instructor: Ricardo Josué Massana Zacatares

Ayudantes: Andrea Valeria Arévalo Garay

Grupo 2 Semana A. 06 de octubre de 2021. 11:30-1:30.

Fecha de Entrega: 13 de octubre de 2021.

Departamento de Ingeniería de Procesos y Ciencias Ambientales

Antiguo Cuscatlán, El Salvador. 2021

00143721@uca.edu.sv

Introducción

Objetivos:

• Que el estudiante observe los cambios de coloración sufridos por los elementos cuando se complejan.
• Que el estudiante obtenga diferentes compuestos complejos por medio de la disolución de precipitados con exceso de reactivo.
• Que el estudiante compruebe que las bases débiles son insolubles.
• Que el estudiante compruebe la precipitación de algunas sales por una reacción de doble desplazamiento.

Hidrólisis de sales

“La hidrólisis es la reacción del agua con una sustancia. Entre las sustancias que pueden sufrir esta reacción se encuentran numerosas sales que, al ser disueltas en agua, sus iones constituyentes reaccionan con los H3O+ o con los OH-, procedentes de la disociación del agua. Esto produce un desplazamiento del equilibrio de disociación del agua y como consecuencia se modifica el pH de la disolución.” [1]

Las sales son compuestos conformados por iones que pueden ser obtenidos por medio de reacciones entre ácidos y bases, también llamadas reacciones de neutralización; al momento de disolverse en agua estos iones se separan y pueden reaccionar con los iones provenientes del agua, sin embargo, cabe recalcar que no en todos los casos se producirá una reacción, esto dependerá del origen de la sal y del tipo de ácido y base del que se formó. Además, dichos factores determinarán también el pH que posee el producto final. Esto se debe a que las sales son electrolitos fuertes cuando se encuentran en un medio acuoso, lo que significa que se ionizan por completo y ya sea el anión o el catión o incluso ambos al mismo tiempo pueden sufrir reacciones ácido-base con el agua, modificando el pH de la disolución, esta es la denominada reacción de hidrólisis. Si los iones de la sal no reaccionan, el pH de la solución se mantiene neutro, esto se da en sales que provienen tanto de ácidos y bases fuertes; por otro lado, si la sal que se ha disuelto procede de un ácido y una base débil, el nivel de pH de la solución dependerá de la fortaleza relativa del ácido y base del cual provenga.

Compuestos de coordinación

“Los compuestos llamados compuestos de coordinación, complejos metálicos o simplemente complejos suelen introducirse muy al comienzo de los cursos de química. Se trata de compuesto que contienen un átomo o ion central que generalmente es un metal, rodeado por un grupo de iones o moléculas. El complejo tiende a mantener su identidad aún en solución, pero también puede haber disociación parcial. La carga eléctrica del complejo depende de las cargas del átomo central y de los iones y moléculas que lo rodean y puede resultar un catión, un anión o no iónico.” [2]

Las especies que son conjuntos de un ion metálico central, el cual está unido a un grupo de moléculas u otros iones de carga opuesta, se les conoce como complejos metálicos o simplemente complejos; si dicho complejo posee una carga eléctrica se le denomina por lo general como ion complejo, ya sea este un anión o catión dependiendo del signo de la carga. A los compuestos que contienen complejos se les nombra como compuestos de coordinación; y aunque la mayor parte de estos compuestos son formados por metales de transición, otros metales también son capaces de formarlos.

Sustancias solubles e insolubles

La solubilidad puede definirse como la medida o magnitud que indica la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente y a una temperatura dada. Existen diferentes factores que afectan la solubilidad de una sustancia, entre ellos se encuentran la polaridad de las moléculas que la conforman, su origen, las condiciones de presión y temperatura, entre otros. Con esto en cuenta, se pueden encontrar en la naturaleza diferentes compuestos que son insolubles al agua, como es el caso de algunos tipos de sales y bases débiles. Esto se debe a que al momento de combinar un compuesto con agua se tiene que cumplir la condición de que los iones de este se separen y para ello, en el caso por ejemplo de las sales, es necesario suministrar energía suficiente para romper la red cristalina.

“Podemos decir que para que el proceso de solubilización sea favorecido energéticamente, la entalpía desprendida en la hidratación de los iones debe ser mayor a la entalpía requerida para romper la red cristalina; de esto depende que una sal sea soluble o insoluble en agua.” [3]

[pic 1]Datos y Observaciones

A. Hidrólisis de sales provenientes de la reacción de un ácido fuerte con una base débil.

Se agregó 1 ml de sulfato de cinc y 1 ml de nitrato de aluminio a dos tubos de ensayo por separado, luego se introdujo un pedacito de papel indicador a cada uno de los tubos con las disoluciones y se esperó durante unos minutos, sin embargo, no se observaron cambios y el papel permaneció del mismo color.

B. Hidrólisis de sales provenientes de la reacción de un ácido débil con una base fuerte.

Se agregó 1 ml de nitrito de sodio y 1 ml de sulfito de sodio a dos tubos de ensayo por separado, luego se les introdujo un pedacito de papel indicador a cada uno, casi al instante el trozo de papel de ambos tubos cambió de color, volviéndose un tono entre morado y azul, cuando originalmente presentaba un color rosa pálido.

[pic 2]

Figura 1. Se muestra el color morado que adquirió el papel indicador cuando entró en contacto con los compuestos para esta segunda prueba; en este caso la sustancia que se encontraba en el tubo de ensayo era una disolución de nitrito de sodio.