Obtención de halógenos por oxidación de haluros

1. OBTENCION DE HALOGENOS POR OXIDACIÓN DE HALUROS.

En esta primera parte solo se preparan dos tubos con yoduro de potasio cada uno, pero se hace en dos maneras diferentes:

Tubo 1: se agrega a un tubo de ensayo una pizca de yoduro de potasio, 1 ml de agua, 2ml de heptano, 10 gotas de ácido sulfúrico 1:10, de inmediato se coloca el tapón, posteriormente por medio de una jeringa se inserta 1 ml de agua oxigenada comercial del 3%, se agita y se deja reposar.

Inmediatamente la solución se divide en tres partes, en la parte de abajo se torna de un color amarillo claro, en la parte de arriba se percibe un color ligeramente violeta y en la parte del centro se torna en color rosa muy claro, sin embargo, con el paso de los minutos la solución paso de tener esta composición de colores a adquirir un tono violeta. No obstante, antes de agregar el agua oxigenada el yodo se disolvió en el heptano, esto debido a que lo no polar disuelve a lo polar, ya que el heptano cuenta con un enlace covalente polar lo que le permitió que el yodo se disolviera en él.

Reacciones que se llevaron a cabo:

2KI + H2O + C7H16 + H2SO4 + H2O2 I2 + K2 (SO4) + 3H2O + C7H16[pic 1]

Tubo 2: se agrega en un tubo de ensayo una pizca de yoduro de potasio, 1 ml de agua, 2 ml de heptano, 10 gotas de ácido sulfurico1:10, de inmediato se coloca el tapón, y posteriormente por medio de una jeringa se suministra 1ml de dicromato de potasio, se agita y se deja reposar.

Al inicio la solución era transparente, pero con el paso de unos segundos se observó como el yodo se separó de la solución quedando en fase orgánica el parte superior, tornándose de un color violeta claro, y en la parte superior un tono naranja claro.

Tubo 2:

3KI + H2O + C7H16 + H2SO4+ K2Cr2O7  I2 + Cr2(SO4)3 +  K2(SO4) + C7H16 + 2H2O [pic 2][pic 3][pic 4]

2.EL HALÓGENO DE MENOR PESO MOLECULAR ES MÁS OXIDANTE. REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO DE HALÓGENOS.

En esta parte se preparan 3 tubos con los halógenos obtenidos en la parte 1:

Tubo 1: en el tubo de ensayo se agrega una pizca de bromuro de potasio, 1ml de agua, 0.5 ml de cloro, 0.5 ml de heptano se agita y se deja reposar.

En este tubo hubo presencia de pequeñas burbujas, así mismo se separó en dos fases, quedando en la parte de arriba el cloro con un color ligeramente amarillo y en la parte de abajo un color más transparente. Esto debido a que el cloro es más reactivo que el bromo, por lo que en esta reacción el elemento más reactivo desplaza al menos reactivo.

Reacción:

kBr+Cl2        2KCl+Br2[pic 5]

tubo 2: en el tubo de ensayo se agrega una pizca de yoduro de potasio, 1ml de agua, 0.5 ml de cloro, 0.5 ml de heptano se agita y se deja reposar.

En este se notó como el yodo se separó, quedando en fase orgánica en la parte superior, adquiriendo un ligero tono violeta o rosa, esto debido a que, con la presencia del cloro, sucedió una reacción de desplazamiento.

Tubo 3: repitiendo lo anterior se inserta en el tubo yoduro de potasio, agua, y heptano, que se encuentra en el primer tubo, se agita y se deja reposar unos minutos.  

2KI+Br2  2KBr+ I2[pic 6]

PARTE 3: REACCIÓN DE LOS HALÓGENOS CON SOLUCIONES DE HIDRÓXIDO DE SODIO

Se preparan sólo un tubo de ensayo:

Tubo 1: se adiciona 0.5 ml de hidróxido de sodio, con una gota de fenolftaleína, posteriormente con ayuda de una jeringa tomar una pequeña muestra de yodo que se obtuvo del tubo 2 de la parte 2.

Al paso de algunos minutos observamos que el color del yodo empezó a desaparecer, esto porque ya no hay presencia de especies alcalinas y el pH disminuyo. Por tal razón la fenolftaleína en presencia de una base se torna de un color rosa intenso, y en esta solución no tomo ese color, ya que no se encontraba la presencia de la base, debido a que los halógenos con el agua dan una reacción acida que neutraliza al hidróxido. Así mismo como se observa en la reacción, como el yodo cambia de número de oxidación, por lo que se lleva a cabo una reacción de dismutación, en donde el yodo se oxida y reduce a la vez. Es decir, gana y pierde electrones.

6NaOH+ 3I2      5NaI+ NaIO3+ 3H2O[pic 7]

1. El agua oxigenada o peróxido de hidrógeno H2O2 es un oxidante fuerte. La media reacción de oxidación es:

H2O2 + 2H+ + 2e-                    2H2O [pic 8]

Escriba las reacciones completas de peróxido de hidrógeno con los iones haluro: cloruro, bromuro, yoduro. Observe que los iones haluro son donadores de electrones por lo tanto son reductores.

2KCl-1 + H2O2  Cl02 + 2KOH[pic 9]

2Cl-1 Cl02 + 1e-  reductor [pic 10][pic 11]

2KBr-1 + H2O2  Br02 + 2KOH[pic 12]

2Br-1 Br02+ 1e-  reductor [pic 13][pic 14]

2KI-1 + H2O2 I02 + 2KOH[pic 15]

2I-1 I02+ 1e-  reductor [pic 16][pic 17]

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