7. Obtención de Hidruros

• 7.1 Introducción
• 7.2 Obtención Cloruro de Hidrógeno
• 7.3 Obtención Amoniaco
• 7.4 Formulario

7.1 Introducción:

Los hidruros son las combinaciones binarias del hidrógeno con diferentes elementos. Por ejemplo, el agua y el peróxido de hidrógeno son hidruros del oxígeno. En esta práctica vamos a obtener dos hidruros muy importantes para la industria química como son el cloruro de hidrógeno (HCl) y el amoniaco (NH₃). Ambos hidruros son gases en condiciones normales de presión y temperatura, sin embargo sus correspondientes disoluciones acuosas también son de gran interés y aplicación.

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7.2 Obtención del Cloruro de Hidrógeno:

El cloruro de hidrógeno, HCl, se puede obtener mediante la reacción del cloruro sódico (NaCl) con ácido sulfúrico (H₂SO₄).

2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl

El HCl es un gas de olor picante, muy soluble en el agua; la correspondiente disolución tiene fuertes propiedades ácidas y es conocida como ácido clorhídrico. El ácido clorhídrico disuelve a la gran mayoría de los óxidos metálicos.

Procedimiento Experimental

Se añade a un tubo de ensayo NaCl sólido hasta completar un par de centímetros.

Vertemos con cuidado un poco de H₂SO₄ concentrado en un vaso de precipitados pequeño.

A continuación agregamos el H₂SO₄ concentrado al tubo que contiene el NaCl hasta que éste quede bien impregnado.

Calentamos el tubo ligeramente, siempre con la boca del tubo orientada hacia el interior de la campana de extracción; acercamos a la boca del tubo de ensayo una tira de papel indicador humedecido con agua, e inmediatamente observaremos una coloración rojiza indicativa de la formación y desprendimiento de HCl.

HCl + H₂O (papel) → Cl^-  +  H₃O⁺ (El papel indica pH ácido)

Una segunda prueba para detectar el desprendimiento de HCl consiste en aproximar una varilla de vidrio humedecida con disolución de amoníaco a la boca del tubo de ensayo, en este caso observaremos la formación de unos humos de color blanco.

HCl + NH₃ → NH₄Cl (humos blancos)

Finalmente vamos a realizar unos ensayos con la disolución acuosa de HCl, es decir ácido clorhídrico. Para ello vamos a utilizar el ácido clorhídrico 1 M que se encuentra preparado en la vitrina. Cogemos tres tubos de ensayo y dentro de cada uno vertemos 3-5 mL de HCl 1M. A uno de los tubos agregamos unas gotas de anaranjado de metilo. A otro agregamos unas gotas de disolución de AgNO₃. Y por último al tercer tubo agregamos un poco de CuO, y se calienta suavemente. Observamos los cambios producidos en los tres tubos como consecuencia de las diferentes reacciones, y los anotamos en nuestro cuaderno.

A) Con la adicción de anaranjado de metilo la disolución se vuelve roja, ya que éste tiene el siguiente intervalo de viraje: pH 3,1(rojo) – pH 4,4 (amarillo)

B) La adicción de nitrato de plata produce la siguiente reacción:

HCl + AgNO₃ → AgCl (sólido blanco precipitado) + HNO₃

C) La adicción de óxido cúprico produce la siguiente reacción:

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

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7.3 Obtención del Amoniaco:

Cuando se trata una sal amónica con una disolución de una base fuerte se desprende amoniaco gaseoso (NH₃).

NH₄Cl + NaOH → NH₃(g) + NaCl + H₂O

Este gas de olor característico, forma con el agua disoluciones básicas. Cuando se ponen en contacto los vapores de HCl con los de NH₃ se produce un humo blanco de cloruro amónico (NH₄Cl) muy característico, fenómeno que se aprovecha para reconocer tanto el HCl como el NH₃, tal y como hemos comprobado anteriormente.

Procedimiento Experimental

Preparamos una disolución concentrada de NH₄Cl en un tubo de ensayo, disolviendo unos gramos de NH₄Cl en 2 o 3 cm³ de agua.

Agregamos dos o tres lentejas de hidróxido sódico (NaOH) y calentamos suavemente.

Comprobamos el olor que se desprende barriéndolo hacia nosotros con nuestra mano, sin calentar simultáneamente el tubo.

Si acercamos una varilla de vidrio humedecida con HCl concentrado veremos de nuevo el desprendimiento de los humos blancos.

A continuación acercamos a la boca del tubo un trozo de papel indicador humedecido observando que se torna de color azul.

NH₃ (g) + H₂O (papel) → NH₃ (aq) →← NH₄⁺ + OH^- (El papel indica pH básico)

  

Finalmente vamos a realizar unos ensayos con una disolución acuosa de NH₃. Para ello vamos a utilizar el amoniaco 0,5 M que se encuentra preparado en la vitrina. Cogemos dos tubos de ensayo y dentro de cada uno vertemos 3-5 mL de amoniaco 0,5 M. A un tubo le agregamos unas gotas del indicador fenolftaleína y anotamos la coloración obtenida en nuestro cuaderno; al otro tubo, le añadimos gota a gota una disolución de CuSO₄ hasta la aparición de una coloración azul.

  

A) Con la adicción de fenolftaleína la disolución se vuelve rojo-púrpura, ya que ésta tiene el siguiente intervalo de viraje: pH 8,3 (incoloro) – pH 10 (rojo púrpura)

B) La adicción de sulfato cúprico se produce la siguiente reacción:

CuSO₄ + H₂O → [Cu(H₂O)₄]²⁺ (aq) + SO₄^2-

[Cu(H₂O)₄]²⁺ (aq) + 4 NH₃(aq) → [Cu(NH₃)₄]²⁺ (aq) + 4 H₂O

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7.4. Formulario de Auto-evaluación

Aquí se encuentra el formulario de preguntas que debes rellenar y enviar por correo electrónico a tu profesor:

Documento Word

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