Quimica inorganica

OBSERVACIONES.

Los reactivos utilizados para realizar la prueba de reacción de los cationes con el ion F- fueron los siguientes:

Carbonato de Litio (Li2CO3)
Cloruro de Magnesio (MgCl2)
Cloruro de Estroncio (SrCl2)
Cloruro de Bario (BaCl2)
Cloruro de níquel (NiCl2)
nitrato de plomo II (Pb (NO3)2)  
Cloruro de plata (AgCl)
Nitrato de mercurio (NO3)2

A partir de la tabla 1 se pudo observar lo siguiente:

Reacción ion F-: Al adicionarle a las disoluciones de los cationes de prueba un 1ml de disolución de F- se apreció lo siguiente en cada uno de ellos:

• Li+: El Carbonato de litio poniendo a prueba el ion del litio, al adicionarle la disolución de F, se observa que hay una reacción, donde se obtiene como producto dióxido de carbono y fluoruro de litio; adicionalmente se observa que la solución tiene un color transparente.

Li2CO3 + F2 = CO3+ 2LiF

• Mg+2: Para observar la reacción del ion de Mg con la disolución de F, se utilizó el cloruro de magnesio a una concentración de 1M, donde se pudo observar que al mezclar estas dos disoluciones se forma una solución con una única fase de color blanco claro, se observa reacción debido al cambio de color y al precipitado que trata de forma. Al realizar la respectiva ecuación química correspondiente se evidencia que se obtiene como productos fluoruro de magnesio y cloro debido a que se da una reacción de desplazamiento.

F2 + 2 MgCl2 = 2 MgF + 2 Cl2

• Sr+2: Para realizar la respectiva observación de la reacción con del ion F con el ion de Sr se llevo a cabo con la disolución de cloruro de estroncio a una concentración de 1M. Se pudo apreciar que al mezclar estas dos disoluciones se da una única fase de color blanco. A partir de realizar la respectiva formula de la reacción química se evidencia que se obtiene como productos cloro y fluoruro de estroncio, donde el anión del flúor reacciona con el catión de estroncio para formar esta última sustancia.

F2 + 2 SrCl2 = 2 SrF + 2 Cl2

• Ba+2: A partir de la disolución de cloruro de bario a una concentración de 1M, se puedo observar la reacción con el ion de flúor donde al mezclar estas dos disoluciones se obtiene una solución de color blanco con presencia de precipitado, para comprender que productos se obtuvieron se realizó la respectiva ecuación química, donde se determina la presencia de fluoruro de bario debido a la interacción del anión F- y el catión Ba+, adicionalmente a este compuesto se da la formación de cloro.

2 BaCl2 + F2 = 2 BaF + 2 Cl2

•  Ni+2: se utilizó una disolución de cloruro de níquel a una concentración del 10%, se observó que, al mezclar esta disolución junto con la disolución se obtiene una solución de una sola fase de color verde. Se determino que no existe reacción con el ion de F- debido a que el color verde de la solución es correspondiente a la disolución tomada de cloruro de niquel.

NiCl2 + F2 [pic 1] NiF2 + Cl2 

• Pb+2: El experimento se llevó a cabo con Nitrato de Plomo II Pb (NO3)2 donde se observó que al mezclar esta disolución con la de F- se observa una reacción debido a que al mezclar se obtiene una solución con presencia de precipitado de color blanco  fuerte, en donde a partir de la ecuación química se da como producto fluoruro de plomo.

Pb (NO3)2 + F2 = 2NO3 + PbF2

Respecto al orden de coloración que toman los cationes de prueba son los siguientes: Transparente a Blanco: Li, Ag, Mg, Sr, Ba, Pb.
Verde: Ni
Amarrilo: Hg.  

Reacción ion I-: Al adicionarle a las disoluciones de los cationes de prueba un 1ml de solución de ion I- se apreció lo siguiente en cada uno de ellos:

• Li+2: El Carbonato de litio poniendo a prueba el catión de litio, al adicionarle la solución del ion I-, se observa la formación de un precipitado de baja intensidad de color blanco, adicionalmente se determina a partir de la experiencia que no existe una reacción con el ion I- ya que el color blanco que toma es correspondiente a la disolución la coloración que toma el carbonato de litio. La ecuación química es:  Li2CO3 + I2 = CO3 + 2LiI
• Mg+2: Para observar la reacción del catión de Mg con la solución del ion I-, se utilizó el cloruro de magnesio a una concentración de 1M, donde se pudo observar que al mezclar estas dos disoluciones se forma una solución con una única fase de color transparente, no se observa reacción debido a que no se nota cambio de color ni efervescencia.  A partir de la ecuación química de estas dos sustancias se determina la formación de Yoduro de magnesio y cloro.

2MgCl2 + I2 = 2MgI + 2Cl2

• Sr+2: se realizó la practica a partir de la disolución de estroncio al 1M, donde se puso a prueba el catión de Sr+ con el ion de la solución de I-. Al mezclar estas dos soluciones se observa que no existe reacción debido a que se da la formación de una solución de una única fase de color transparente.

I2 + 2SrCl2 = 2SrI + 2Cl2

• Ba+2: A partir de la disolución de cloruro de bario a una concentración de 1M, se puedo observar que no hay reacción ente el catión de Ba+ y el ion de I- debido a que al mezclar estas dos soluciones no se observa cambio de color, efervescencia, ni formación de dos o más fases.  
  I2 + BaCl2 = Cl2 + BaI2
• Ni+2: se utilizó una disolución de cloruro de níquel a una concentración del 10%, se observó que no hay reacción entre el catión de Ni+2 y el ion de I-, ya que al mezclar estas disoluciones el color inicial de la disolución del cloruro de níquel no cambia de color, ni presencia de precipitado. La ecuación química es la siguiente: NiCl2 + I2 = NiI2 + Cl2
• Pb+2: El experimento se llevó a cabo con Nitrato de Plomo II Pb (NO3)2 donde se observó que al mezclar esta disolución con la de I- se observa una reacción debido a que al mezclar estas dos disoluciones se obtiene una solución con presencia de precipitado de color amarillo intenso.  La ecuación química para la reacción es: Pb (NO3)2 + I2 = 2No3 + PbI2

En la tabla 1. Se observa la respectiva clasificación de los ocho ácidos en donde se clasifican de la siguiente manera.

Blandos: Ag, Hg

Duros: Li, Mg, Sr, Ba

Intermedios: Ni, Pb.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS.

• A partir de la observación de la reacción de los diferentes cationes puesto a prueba con el la solución del ion F-, se pudo observar que existe una reacción con el Li+2, Mg+2, Sr+2,Ba+2, Pb+2, Ni+2 y Hg+2 ya que se observa un cambio de coloración al mezclar las dos soluciones y formación de precipitados. Adicionalmente, a través de la práctica se evidencia que el Ni+2 no reacciona con el ion F- y que su coloración verde corresponde a la disolución del compuesto tomado inicialmente, es por esto que no se observa reacción con el ion, debido a  que en las reacciones con algunos metales forma un fluoruro metálico protector que bloquea una reacción posterior y a menos que la temperatura se eleve  ocurrirá la reacción, este fluoruro protector ocurre cuando se mezcla con cationes de aluminio, níquel o cobre los cuales forman tales películas que hacen bloquear la reacción. (Lenntech (S.f))
• La propiedad de polarización interviene considerablemente en la determinación de dureza o blandura; con relación al fluoruro se denomina como una especie poco polarizable, debido a la mayor fuerza con la que el núcleo sujeta a la carga electrónica, no sufre polarización al acercársele alguna carga, en consecuencia, la dureza se debe a la interacción entre un ácido duro y una base dura, en donde se caracterizan por tener radio iónico y atómico pequeños, un estado de oxidación alto, una electronegatividad alta y una polarizabilidad baja. Es entonces a partir de lo mencionado anteriormente que se determino que el Li, Mg, Sr, y Ba hacen parte de los ácidos duros, debido a que se caracterizan porque comúnmente reaccionan con las bases duras como el F- cumpliendo así las características mencionadas y la interacción duro – duro, posicionándose así dentro de la clasificación los mencionados ácidos duros. (Silva, 2018)
• A partir de la experiencia realizada se determinó que los cationes de prueba Ag+ y Hg+2, se clasifican como ácidos blandos ya que interactuaron con el ion I-, debido a que, la nube electrónica del yoduro es mucho más fácil de deformarse ante la cercanía de otra carga, entonces posee la propiedad de ser muy poralizable y en consecuencia tiende a ser una base blanda. Por otro lado, estos ácidos o bases cumplen las características de tener un radio iónico/atómico grande, un estado de oxidación bajo o cero, electronegatividad baja y una polarizabildad alta; lo que permite a partir de estas características determinar que la clasificación de blandura se da a través de la reacción de una base blanda con una base blanda en donde se entiende que esta relación permite una mayor velocidad de reacción y una mayor conversión al equilibrio con enlaces altamente estables y difíciles de romper. (Bernal & Raislback, 2008)
• En relación a la clasificación de ácidos intermedios, a partir de la experiencia llevada a cabo se clasifico en esta categoría a los cationes del Ni y Pb, debido a que, son cationes metálicos que se resisten a ser catalogados en sólo una de estas dos categorías “duro” o “blando”, ya que fácilmente pueden combinarse con ambos tipos de bases. Adicionalmente, estos metales se encuentran cercanos entre sí en la tabla periódica. (Silva,2018).

Conclusiones

A partir de realización de los experimentos de los cationes puestos a prueba y la observación de la reacción con los iones de I- y F-, se pudo establecer que los compuestos que están formados por elementos que tienen un comportamiento de ácido fuerte o ácido blando y de base fuerte o blanda, tienden a reaccionar mayormente con aquellos compuestos que presentan su mismo comportamiento, es decir se da una interacción entre duro-duro y blando-blando.

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