Determinación de la fórmula empírica de una sal hidratada.

Determinación de la fórmula empírica  de una sal hidratada

1. INTRODUCCIÓN

Gran parte de las sales que encontramos de manera natural o las que son preparadas en laboratorios cristalizan con el agua por lo que se les llama sales hidratadas. Ya eliminadas las moléculas de agua presentes en la cristalización, se obtiene la sal anhidra, por lo general no cristalizada. Esta  experiencia de laboratorio tiene como propósito la obtención  de  la fórmula de un hidrato o sal hidratada, específicamente usaremos sulfato de cobre hidratado, para llegar hasta nuestro resultado debemos establecer la relación molar existente entre el agua y el sulfato de cobre hidratado (CuSO4. xH2O), el trabajo tendrá una duración de 90 minutos. Prácticamente lo que buscamos mediante el experimento es determinar la cantidad de moles de agua en (CuSO4. x H2O). El número que obtendremos, en la relación molar, pertenecerá al (x) del agua.  Y de allí que se determine la fórmula de la sal hidratada.

En la parte científica, el laboratorio, es de gran importancia y exige comprensión de elementos y conceptos, entre ellos  la complicada red cúbica  que las sales forman en su cristalización. Requiere también un buen conocimiento de equipo de laboratorio y además destreza para su utilización, generalmente es un experimento donde se requiere de indagación de fuentes para comprender que se está buscando. Por último es necesario tener conocimientos de la temática de relaciones molares dada en clases.

1. INFORMACIÓN DE REFERENCIA

Los químicos necesitan en algún momento convertir el conocimiento de la composición porcentual  de un compuesto para tener la fórmula de dicho compuesto. Para la realización de este informe es necesario definir algunos términos importantes, comenzando con fórmula empírica, esta es la más sencilla que se puede obtener, tiene la menor proporción en números enteros de los átomos que están presentes en un compuesto, llamada también   fórmula mínima^[1],  la fórmula empírica nos da solo la proporción de los átomos que hay expresada con los números enteros más pequeños posibles. Generalmente las moléculas del agua de las cristalizaciones de sales hidratadas, están unidas a los iones de sal y el número de moles de agua presente por cada mol de sal (definiendo mol como unidades formulares o moléculas, para una sustancia^[2]) normalmente es constante cuando la sal se encuentra hidratada, las sales hidratadas también se les llama hidrato  y son una combinación de una sal y agua.

En nuestro experimento obtendremos la sal anhidra, lo que quiere decir sin agua, utilizando estequiometría (descripción  de las relaciones cuantitativas  entre elementos de compuestos y entre sustancias^[3]), y a partir de allí  calcularemos la fórmula del sulfato de cobre  hidratado, que en ese estado es una red cúbica o cristal (la red cúbica está formada por iones del signo opuesto de modo que cada uno crea a su alrededor un campo eléctrico que les  impide rodearse de iones contrarios^[4]), en cuyo interior se encuentra una molécula  de agua, que es liberada cuando el hidrato es sometido a altas temperaturas, así la red se rompe y deja escapar la molécula de agua provocando un cambio observable en el compuesto de la sustancia. Las moléculas son la partícula más pequeña de un elemento o compuesto que es estable o tiene existencia independiente^[5].

1. METODOLOGÍA (MATERIALES Y PROCEDIMIENTO)

Materiales y equipo manejados

• Mechero de Bunsen
• Balanza analógica de triple brazo
• Soporte universal
• Malla metálica
• Cápsula de porcelana
• Gafas de seguridad
• Pistilo
• Encendedor

Reactivos

• Sal hidratada ()[pic 1]

Procedimiento

• Para llevar a cabo la experiencia necesitamos de una cápsula o mortero. En el mortero (cápsula) introducimos cierta cantidad de sal hidratada. En este caso se empleará sulfato de cobre hidratado . [pic 2]
• Posteriormente se calcula en una balanza de triple brazo la masa de la sal hidratada y el recipiente. (la figura 1)
• Inmediatamente se procede a calcular, en la misma balanza, la masa del recipiente sin que contenga ninguna sustancia.

[pic 3]

                 [pic 4]

• Finalizada la anterior actividad se procede a macerar la sal. Este procedimiento se debe hacer hasta que se obtenga un polvo muy diminuto. El pistilo  servirá como macerador de  la sal (sulfato de cobre hidratado).

[pic 5]

[pic 6]

• Se coloca  el mortero con la sal hidratada sobre la malla metálica.
• Una vez posicionado  correctamente, se debe encender el mechero de bunsen.
• Seguidamente se espera  que se eliminen  las moléculas de agua mediante la vaporización. Cuando la sustancia haya cambiado, totalmente, de color azul a blanco se procede a bajar de la malla y del aro metálico para dejarle enfriar.
• Se espera alrededor de 10 min, y luego, se procede a pesar la masa de la sal anhidra, para usar estos datos en los cálculos posteriores.

1. RESULTADOS

La siguiente tabla muestra las masas del recipiente y de la sal hidratada incluida las incertidumbres

Datos Brutos

Obteniendo la relación molar de la sal anhidra y el hidrato

[pic 13]

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