▷ OBTENCIÓN de DITIONITO DE ZINC [2019] | Química Inorgánica
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OBTENCIÓN de DITIONITO DE ZINC [2019]

zinc cinc

OBTENCIÓN de DITIONITO DE ZINC [2019]

1. Objetivo de la práctica

Preparar una corriente de SO2 gas mediante una protonación de Na2SO3 (sulfito de sodio) con un ácido fuerte analizando sus propiedades ácido/base y redox. Se aprovechará la baja solubilidad de una de las sales del ión ditionito (S2O4)2- para estabilizar un oxoanión de azufre inestable en disolución ácida. En particular se hace reaccionar SO2(g) y Zn metálico para reproducir la obtención industrial del ditionito de cinc (ZnS2O4). Éste compuesto se utiliza como blanqueante en la industria textil y papelera.

2. Material empleado

– Calentador-agitador magnético

– Embudo de adición de presión compensada

– Matraz grande de dos bocas

– Codo con macho esmerilado

– Frasco lavador

– Matraz pequeño de una boca

– Pipeta de vidrio

– Tubos de goma

3. Reactivos

1g de Zn

KIO3

25 mL de EtOH

KMnO4

50g Na2SO3

50 mL H2SO4 concentrado

IMPORTANTE: El SO2 es un gas muy tóxico, por lo tanto, todas las operaciones se realizarán en vitrina, incluido el lavado final del material.

4. Procedimiento experimental

Se prepara una corriente de SO2 dejando gotear muy lentamente ácido sulfúrico concentrado (50mL) sobre una suspensión de 50g de Na2SO3 en 70 mL de H2O según el dibujo.

El gas se hace pasar por la suspensión de Zn en polvo, en 5 mL de agua destilada y 5 mL de EtOH. Una vez que haya precipitado el ditionito de cinc (ZnS2O4) se filtra por succión con embudo Büchner y se lava lo que vaya quedando en el filtro con EtOH (2x5mL), tras este lavado, se seca. Se puede efectuar una cristalización extra para eliminar las impurezas de Zn que no hayan reaccionado.

Se debe tener especialmente cuidado con que no se acidifique más de la cuenta el matraz de reacción, con lo cual el ditionito dismutaría y no obtendríamos el producto deseado.

Peso de ZnS2O4 obtenido = 1,05 g

El SO2 generado se borbotea a través de un tubo de ensayo con 3 mL de agua destilada a lo que llamaremos DISOLUCIÓN A, cuando se realiza esto, la disolución comienza a coger un color amarillento. Se borbotea también en un tubo de ensayo que contiene 3 mL de NaOH 3M DISOLUCIÓN B, cuando esto ocurre, la disolución comienza a tomar un color amarillento.

Las reacciones que han tenido lugar son:

5. Ensayos con las disoluciones A y B

DISOLUCIÓN A

Se mide el pH de la disolución A con papel indicador cuyo color torna a rosa (pH ácido)

Se añade 3 gotas de la disolución A sobre otra de KIO3 (0.05g en 3mL de agua), observando que la disolución queda de color marrón pero no produce ningún precipitado. La reacción que tiene lugar es:

DISOLUCIÓN B

Se preparan 3 tubos de ensayo con 1 mL de KMnO4 0.01M, al primero no se añade nada, al segundo 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado y al tercero 5 gotas. Tras esto, se añade 1 mL de la disolución B a cada uno de los tres tubos anteriores observando lo que sucede.

6. Ensayos con ditionito de zinc

Se comprueba que ZnS2O4 es un muy buen reductor añadiendo una pequeña cantidad a la disolución 0.01 M de KMnO4. Al comienzo, el color de la disolución es rojo con un precipitado marrón, al añadir más, precipita  más compuesto marrón y la disolución se va aclarando, hasta coger un tono anaranjado.

Se añade tiosulfato de zinc sobre una disolución de KI3 en agua destilada (3mL de KI 0,1M sobre unas bolas de I2). Al comienzo la disolución es naranja y en cuanto se añade el ditionito en exceso, la disolución pasa a ser incolora.

7. Cuestiones

  1. A la vista del diagrama de estados de oxidación de azufre, discute el carácter oxidante o reductor de las siguientes especies: SO32-, S2O42-, SO42-.

SO32- es un reductor en medio básico, equivale a SO2.nH2O, en medio ácido es oxidante.

S2O42- es reductor ya que tiene una pendiente negativa en el diagrama.

SO42- es también reductor por el mismo motivo que el anterior.

2.¿Cuáles son los productos que se formarán previsiblemente al tratar ZnS2O4 con HCl?

El ditionito desproporciona en medio ácido, por lo tanto:

3.Indicar las especies existentes en las disoluciones A y B

Esta pregunta ya ha sido contestada líneas arriba.

4.Justifica todas las reacciones que han tenido lugar en todos los tubos de ensayo.

Pregunta ya contestada

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