Borax

1.-RESUMEN

El bórax (Na2B4O7•10H2O,borato de sodio o tetraborato de sodio) es un compuesto importante del boro.

Es un cristal blanco y suave que se disuelve fácilmente en agua. Si se deja reposar al aire libre, pierde lentamente su hidratación y se convierte en tincalconita (Na2B4O7 •5 H2O).

El bórax tiene un comportamiento anfótero en solución, lo que permite regular el pH en disoluciones y productos químicos en base acuosa. La disolución de ambas sales en agua es lenta y además relativamente a baja concentración (apenas el 6 %).

El bórax tiene la propiedad de disolver óxidos metálicos cuando este compuesto se fusiona con ellos. Tiene un mejor comportamiento disolutivo si el pH está entre 12 y 13, formándose sales de BO2- en ambiente alcalino.

2.-ABSTRACT

Borax (Na2B4O7 • 10H2O, sodium borate or sodium tetraborate) is an important boron compound.

It is a soft white glass which is easily dissolved in water. If allowed to stand outdoors, slowly loses its moisture and becomes tincalconita (Na2B4O7 • 5 H2O).

Borax has an amphoteric behavior in solution, which allows to regulate the pH in solutions and water-based chemicals. The solution of both salts in water is slow and also a relatively low concentration (only 6%).

Borax has the property of dissolving metal oxides when this compound is fused to them. Disolutivo has better behavior if the pH is between 12 and 13, forming salts BO2- in alkaline environment.

3.- INTRODUCCION

En la práctica n° 8 se realizó los sistemas de disolución bórax, los objetivos de esta práctica fueron: determinar la constante del producto de solubilidad del bórax como una función de la temperatura, y determinar los incrementos de energía libre de Gibas estándar, la entalpía estándar y la entropía estándar para la disolución de bórax en solución acuosa.

En la practica es necesario conocer los siguientes términos:

El Borax es un compuesto importante del boro.Es un cristal blanco y suave que se disuelve fácilmente en agua. Si se deja reposar al aire libre, pierde lentamente su hidratación y se convierte en tincalconita (Na2B4O7 •5 H2O). El bórax se utiliza ampliamente en detergentes, suavizantes, jabones, desinfectantes y pesticidas. Se utiliza en la fabricación de esmaltes, vidrio y cerámica. También se convierte fácilmente en ácido bórico o en borato, que tienen muchos usos.

Entalpia es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.

Entropia (simbolizada como S) es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo

4.- FUNDAMENTO TEÓRICO

El bórax, tetra borato de sodio rehidratado, Na2B4O7 . 10H2O, presenta una solubilidad máxima en agua aproximadamente de 3g en 100 g de agua a 25°C. Al mezclarse en agua ocurren los siguientes procesos: (1)

Na2B4O7 . 10H2O  Na2B4O7 + 10H2O

Na2B4O7 + 7H2O  2H3BO3 + 2B(OH)4 - + 2Na+

H3BO3 + H2O == B(OH)4 - + H+ Ka = 10-9.2

El bórax tiene muchos usos comerciales y por lo tanto se hace obligada la determinación de su pureza. La valoración titulométrica directa con disoluciones valoradas de NaOH no es posible debido al valor tan alto de pKa del ácido bórico producto de disoluciones deciforrmales de tetraborato de sodio. Sin embargo rutinariamente se titulan las muestras en presencia de un polialcohol como la hexosa manitol [I] ya que se ha reportado la formación de dos complejos con el anión borato: (2)

La expresión para la constante del producto de solubilidad (Kps) es:

Kps = [Na]+2 [B4O5(0H)4]-2

La ecuación anterior puede ser simplificada

Borax(s)↔2Na(aq)+Borato-2(aq) (1)

Kps=[Na]+2 [Borato]-2 (2)

La concentración del ion borato puede ser determinada por titulación con solución de HCL estandarizada de acuerdo a la ecuación:

B4O5(OH)-2 (aq)+2HCL(aq)+3H2O(l)→4H3BO3(aq)+2CL(aq) (3)

La concentración del ion sódico será dos veces la concentración del ion borato. (Ecuación 1)

La solución de HCL se estandariza por titulación con carbonato de sodio de acuerdo a:

Na2CO3aq)+2HCL(aq)→2NaCL(aq)+CO2 (g)+H2O(l) (4)

Por evaluación de la Kps a dos temperaturas (temperatura ambiente y refrigerada con baño de hielo}9 la entalpia (∆H) para el proceso de disolución puede ser evaluada de la siguiente ecuación:

〖ln(〗⁡〖K2/K1〗)= ∆H/R (1/T1- 1/T2) (5)

5.- MATERIALES Y METODOS

5.1.- Materiales

Hielo en cubos y agua destilada

HCL .1 M

Verde de bromocresol

Anaranjado de metilo

Bórax

Carbonato de sodio

Vasos de precipitado

Probeta de 50 ml

Pipeta de 10 ml

Bureta de 25 ml

5.2.- Métodos

5.2.1.- Temperatura ambiente Kps2

Primero se pesó 3 gramos de Bórax.

Luego en un vaso precipitado se pone 50 ml de agua destilada a

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