Informe de laboratorio Nº7: Fósforo, arsénico, antimonio y bismuto

Introducción

En el presente blog se llevó acabo el estudio y experimentación con ciertos elementos del grupo 15, o también conocido como familia del nitrógeno.

Dando un enfoque principal al fosforo y las distintas formas de como este se presenta, así como diversos experimentos donde se verificó sus propiedades. Empezando por la autocombustión del mismo, así como identificación de sus iones fosfito y fosfato.

Luego se analizó y experimento con el arsénico, presentado como As₂O₃ y AsH₃ verificando su propiedad anfótera, reductora respectivamente.

Finalmente se identifico el antimonio en un experimento de acidulación con HCl, y se preparo bismuto a partir de nitrato de bismuto.

Trabajo de sesión virtual

I. Cloruro de carbono CCl₄

Diamante de peligro NFPA

Pictograma de seguridad

H3O1: Toxicidad aguda, oral - categoría 3 - Toxico en caso de ingestión.

H331: Toxicidad aguda, inhalación - categoría 3 - Toxico si se inhala.

H311: Toxicidad aguda, cutáneo - categoría 3 - Toxico en contacto con la piel.

H317: Sensibilización cutánea – categoría 1B – Puede provocar una reacción alérgica en la piel.

H351: Carcinogenicidad – categoría 2 – Se sospecha que provoca cáncer.

H372: Toxicidad específica en determinados órganos- órganos – exposiciones repetidas, inhalación. Categoría 1 - perjudica a determinados órganos (Hígado, Riñón) por exposición.

Propiedades físico–químicas

Nombre del producto	Tetracloruro de Carbono
Formula química	CCl4
Color	Incoloro
Estado físico	Liquido
Punto de fusión	-23°C
Solubilidad	0.8 g/L

II. Hidróxido de potasio KOH

Diamante de peligro NFPA

Pictograma de seguridad

H290: Puede ser corrosivo para los metales.

H302: Nocivo en caso de ingestión.

H314: Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves.

Propiedades físico–químicas

Nombre del producto	Hidróxido de potasio
Formula química	KOH
Color	Blanco
Estado físico	Sólido
Punto de fusión	406 °C
Solubilidad	1.12 g/L

 

III. Ácido clorhídrico HCl

Diamante de peligro NFPA

Pictograma de seguridad

        H290: Puede ser corrosivo para los metales.

Propiedades físico–químicas

Nombre del producto	Ácido Clorhídrico
Formula química	HCl
Color	Incoloro o amarillento
Estado físico	Líquido
Punto de fusión	-66°C
Solubilidad	Soluble en agua

IV. Äcido arsénico AsO₃

Diamante de peligro NFPA

Pictograma de seguridad

H350 - Puede provocar cáncer.

H300 - Mortal en caso de ingestión.

H314 - Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves.

      H410 - Muy tóxico para los organismos acuáticos, con efectos nocivos duraderos.

Propiedades físico–químicas

Nombre del producto	Trióxido de arsénico
Formula química	As2O3
Color	Blanco
Estado físico	Sólido
Punto de fusión	312,3°C
Solubilidad	Inoluble en agua

Practica de laboratorio Nº7
Fósforo, arsénico, antimonio y bismuto

Grupo Nº5

 Integrantes

Marcos Antonio  Torres Sayaverde

Velasquez Ventocilla John Gabriel

Diagramas de flujo

1. Autocombustión del fósforo

2. Identificación del ion fosfato

3. Identificación del As₂O₃

4. Propiedades anfóteras del As₂O₃

5. Propiedades reductoras del AsH₃

6. Identificación del antimonio

7. Preparación del bismuto

8. Hidrólisis de las sales de Sb y Bi

Reacciones quimicas involucradas

1. Autocombustión del fósforo

                _·          P_4(s)  + 5O_2(g) → P₄O_10(s)

2. Identificación del ion fosfato

• 8NaHPO_4(ac) + 96(NH₄)₂MoO_4(ac) +174HNO_3(ac) → 8(NH₄)₃(PMo₁₂O₄₀)_(s) + 167NH₄NO_3(ac) + 8NaNO_3(ac) + 93H₂O_(l)

3. Identificación del As₂O₃:[2]

                   ·         5H₂O_(l) + As₂O_3(s) → 2AsO₄^3-_(s) + 4e^- + 10H⁺

4. Propiedades anfóteras del As₂O₃

·         As₂O_3(s) + 3H₂SO_4(ac) → As₂(SO₄)_3(ac) + 3H₂O_(l)

                  ·      As₂O_3(s) + 6NaOH_(ac) → 2Na₃AsO_3(ac) + 3H₂O_(l)

5. Propiedades reductoras del AsH₃:[3]

·         As₂O_3(s) + 6Zn_(s) + 12HCl_(ac) →  2AsH_3(ac) + 6 ZnCl_2(ac) + 3H₂O_(l)

_{7. Preparación del bismuto}

Precipitación de una solución de cloruro estannoso con potasa cáustica

• SnCl_2(ac) + 2KOH_(ac) →  2KCl_(ac) + Sn(OH)_2(s)

Redisolver el precipitado

• Sn(OH)_2(s) + 2KOH_(ac) → K₂SnO_2(ac) + 2H₂O_(l)

Reacción con bismuto

• 3K₂SnO_2(ac) + 2Bi(OH)_3(s) → 3K₂SnO_3(ac) + 2Bi + 3H₂O_(l)

_{8. Hidrólisis de las sales de Sb y Bi:} [4]

Tubo 1: Hidrólisis de la sal SbCl3

• SbCl3_(s) + H₂O_(l) → SbOCl_(s) + 2HCl_(ac)

Tubo 2: Hidrolisis de la sal BiCl3

• BiCl3_(s) + H₂O_(l) → BiOCl_(s) + 2HCl_(ac)

Evidencias experimentales

Materiales

•  5 cajitas de fósforos
•  Cuchilla
•  1 Martillo
•  2 piedras (piedra parecida a la piedra de moler ajos)
•  Madera, cerámica (loseta)
•  Lija pequeñita 2cmx5cm
•  Cuchilla (cutter) o cuchillo

Experimento 1

Se trató de encender el fosforo en madera lija y ceramica, sin embargo, no hubo un resultado favorable.

Experimento 2

El palito de fosforo se encendió al momento de golpear, se golpeó hacia adelante y al raspar se encendió, se intentó 4 veces mas y no paso lo mismo.

Experimento 3

Se hizo polvo el fosforo y se aislo con cinta adhesiva. Al ser golpeado de esta manera no se logró encender.

Informe PDF

Referencias bibliograficas

[1] Fernando Ignacio Prada Pérez de Azpeitia. (2019, diciembre). La fascinante química que se esconde en una cerilla. Anales de química. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/7285187.pdf 

[2] Armando Marín B. (2017, octubre). Química General. Balanceo de ecuaciones. https://studylib.es/doc/4504844/balanceo-de-ecuaciones-qu%C3%ADmicas- 

[3] Departamento de Química Inorgánica y Nuclear, & Bascuñán Blaset, A. (2007,octubre). BALANCEO DE ECUACIONES REDOX. MÉTODO DEL IONELECTRÓN. U.N.A.M. http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Balanceoion-electron_30049.pdf 

[4] La reacción de la interacción de cloruro de antimonio(III) y hlorovodoroda. (2018, 18 octubre). Chemiday. https://es.chemiday.com/reactions/3-1-0-925