Sintesis sal de Mohr

RESUMEN:

Se pretendió sintetizar sulfato ferroso amónico a partir de hierro metálico y carbonato de amonio, esto se realizo reduciendo hierro metálico en polvo con acido sulfúrico concentrado, luego se mezcla con una disolución de sulfato amonio, por último se añade acido sulfúrico y se deja cristalizar el complejo hasta obtener cristales de color verde claro. Al calcular el porcentaje de rendimiento de la síntesis se obtuvo  el 46% de rendimiento. Esto debido a múltiples factores que afectaron la reacción para que esta se diera correctamente.

MATERIALE/EQUIPO

• Beackers o vasos de precipitar
• Varilla de vidrio
• Embudo de vástago corto
• Vidrio de reloj
• Papel pH
• Papel filtro

• Estufa con agitador
• agitador

REACTIVOS

• ácido sulfúrico concentrado
• hierro metálico
• carbonato de amonio
• etanol o metanol

PROCEDIMIENTO

RESULTADOS

Cuadro No.1. Descripción del producto de la síntesis de sulfato ferroso amónico.

Fuente: Datos Experimentales obtenidos en el laboratorio 101, T10, USAC.

DISCUSIÓN
La sal de Morh es una sal doble muy estable frente al oxigeno atmosférico y cristaliza en forma hexahidratada (Echeverria y Col, 2012). La sal se formó a partir de la mezcla de sulfatos correspondientes al hierro y amoniaco, esto debido a que en forma de sulfatos estos sustratos son más solubles incrementando así el contacto de reactividad entre ambas especies.

La síntesis del sulfato ferroso amónico, se basa en la reactividad de un metal de transición con ligandos cargados o neutros para formar complejos, donde el estado de oxidación del hierro debe ser +3 para formar complejos octaédricos con 6 ligandos unidentados que rodean al metal (Synthesis & Analysis of a Complex Iron Salt, 2014) El uso de ácido sulfúrico es para definir el número de oxidación del hierro, el cual se espera que sea de +2 por una reacción de oxidación entre ambas especies donde el hierro cero es oxidado a hierro +2. Además se usó una acidificación para tener la ionización del sulfato y así evitar que el hierro precipite como hidróxido de hierro en su mezcla con el agua y así solo tener una forma acua-acida (Echeverria y Col, 2012). Es de importancia  la acidez de las soluciones, la solución tiene un pH acido por la presencia de iones amonio en el medio este ion evita la oxidación del hierro, por ello se debe obtener una solución de sulfato de amonio a un pH alto, donde el desprendimiento de carbonato e hidrogeno gaseoso harán menos acida la solución de sulfato dando el medio necesario para que ocurra la oxidación de hierro.

El poco porcentaje de la reacción (ver cuadro 1) puede explicarse a varias condiciones, una de ellas es  el uso de hierro metálico, que puede reaccionar con el oxígeno atmosférico causando la oxidación a hierro +3, especie que no reaccionara con sulfato. Para la síntesis de sal, se prepara sulfato de amonio a partir de carbonato de amonio y ácido sulfúrico, al combinarlos se produce sulfato de amonio y dióxido de carbono, que se desprendió de la solución en forma de efervescencia, sin embargo esto pudo haber afectado el rendimiento donde reacción exotérmica puede causar el desprendimiento del amoniaco, reduciendo aún más el rendimiento de la reacción. Otro factor influyente es la energía liberada (reacción exotérmica) y el calentamiento de la reacción, donde las altas temperaturas pueden volatilizar la sal incluida en vapores de agua, disminuyendo así el rendimiento.

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