INFORME SOBRE LA SÍNTESIS DE BICARBINATO Y CARBONATO SODICO POR EL PROCESO SOLVAY
Enviado por Irene Beltran • 23 de Octubre de 2015 • Apuntes • 2.317 Palabras (10 Páginas) • 509 Visitas
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SÍNTESIS DE BICARBINATO Y
CARBONATO SODICO POR EL PROCESO SOLVAY
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Práctica 1
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IRENE BELTRÁN CARRIÓN
2° GRADO EN QUÍMICA
Grupo C 1
Índice:
- Introducción………………………………………………………………….....2
- Procedimiento experimental………………………………………………….4
- Resultados y discusión………………………………………………………..6
- Conclusión……………………………………………………………………...8
- Bibliografía……………………………………………………………………...8
- Apéndice………………………………………………………………………..9
INTRODUCCIÓN:
El objetivo principal de la práctica es sintetizar bicarbonato y carbonato sódico mediante el proceso Solvay, para ello obtendremos previamente el bicarbonato sódico y a continuación, después de calentarlo, pierde el hidrógeno transformándose en carbonato sódico.
Para poder explicar el desarrollo de la práctica, se va a comenzar con una introducción sobre los dos compuestos sintetizados y una breve explicación del proceso utilizado.
El bicarbonato de sodio es un compuesto cristalino de color blanco soluble en agua, con un ligero sabor alcalino. Se puede encontrar como mineral en la naturaleza o se puede producir artificialmente. Una de las formas de producción artificial es el proceso Solvay, contenido en esta memoria, según la reacción:
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Uno de los usos principales del bicarbonato de sodio es la repostería, para ayudar a la masa a elevarse esto ocurre en la fermentación de levaduras, los azúcares sencillos que generan alcohol y CO2 que permite que se hinche. También como medicamento contra la acidez estomacal formando CO2 al disgregarse en agua.
Se ha de usar con precaución, ya que una dosis mayor a un gramo, aproximadamente, puede producir una ruptura gástrica.
Por otra parte, el carbonato de sodio es una sal blanca y translucida, usada entre otras cosas en la fabricación de jabón, vidrio y tintes.
El carbonato sódico se empezó a fabricar industrialmente gracias a un proceso ideado y patentado en 1791 por el médico y químico francés Nicolás Leblanc. El proceso Leblanc se basa en:
- Reacción de sal común con ácido sulfúrico:
2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl (2)
- Reacción de calcinación de Na2SO4 con caliza y carbón: Na2SO4 + CaCO3 + 2 C → Na2CO3 + CaS + 2 CO2 (3)
Más adelante este proceso fue sustituido por el ya mencionado proceso Solvay, el cual se tratará posteriormente.
El bicarbonato sódico se usa para calentar bajo una ráfaga de aire el cromo y otros extractos y disminuye el contenido de azufre y fósforo de la fundición y del acero. Además se utiliza en detergentes y sin menos importancia el conocido tampón de bicarbonato que ayuda a regular el pH de diferentes soluciones.
El proceso Solvay se obtiene de manera industrial en un proceso formado por cuatro pilares:
- Columna de saturación
- Columna de carbonatación
- Columna recuperadora de amoniaco
- Hornos de calcinación
El proceso se realiza atendiendo al siguiente esquema donde se pueden visualizar los cuatro puntos anteriormente mencionados.
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Figura 1: Proceso Solvay industrial.
Este proceso fue descubierto en 1880 por Ernest Solvay, químico industrial belga. En este proceso, el bicarbonato de sodio precipita en una disolución saturada de NaCl por acción combinada del amoniaco con CO2. Los materiales de partida son sal común y caliza. Puesto que los reactivos utilizados son económicos, el proceso Solvay es considerado buen ejemplo de economía industrial.
El proceso en el laboratorio, consiste en una serie de reacciones químicas, partiendo de la caliza, CaCO3, hasta la obtención de bicarbonato sódico.
En primer lugar la caliza se calienta para formar CO2 según la reacción:
𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠) → 𝐶𝑎𝑂(𝑠) + 𝐶𝑂2(𝑔) (4)
El CO2 obtenido se pasa a través de una disolución saturada de NaCl con NH3(ac) a 0ºC. A esta temperatura precipita el bicarbonato sódico en forma de cristales los que podemos separar de la disolución de NH4Cl por filtración. La reacción de esta etapa es la siguiente:
𝑁𝑎𝐶(𝑎𝑐) +𝑁𝐻3(𝑎𝑐) + 𝐶𝑂2(𝑔) + 𝐻2𝑂(𝑙) → 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3(𝑠)+ 𝑁𝐻4𝐶𝑙(𝑎𝑐) (5)
Para llegar a esta reacción en primer lugar se ha realizado la reacción de CO2 con el amoníaco disuelto, formándose carbonato amónico. A continuación, con exceso de CO2 se origina bicarbonato amónico. Finalmente en la disolución saturada de NaCl precipita el bicarbonato sódico, dejando NH4Cl en la disolución. El bicarbonato sódico obtenido se puede separar por filtración y es posible su purificación por recristalización. El NH3 también puede recuperarse del NH4Cl por reacción con el CaO. El único subproducto del proceso es CaCl2.
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