Ensayo a la Perla

Objetivo:

Al finalizar esta práctica, el alumno identificará algunos cationes aprovechando la coloración que éstos proporcionan a una perla de bórax, en la zona oxidante y reductora de la flama.

Breve discusión teórica:

Cuando una muestra sólida inorgánica es sometida a un calentamiento en la flama ésta se oxida o se reduce. Para poder identificar los productos de la oxidación o la reducción se requiere de un medio que sea capaz de absorberlos y retenerlos; si la sustancia tiene color se utiliza el bórax (Na2B407 10H2O), pero si es incolora o blanca se usa la sal de fosfato de sodio y amonio (NaNH4 HPO4). Estas dos sustancias al calentarse se deshidratan y funden produciendo unas perlas vítreas transparentes.

Si éstas se calientan nuevamente sin llegar a la fusión y se ponen en contacto con unas partículas de muestra, la perla las absorbe y al calentarla actúa como ácido formando los boratos y ortofosfatos de los cationes con los que se combina.

Si el catión tiene varios números de oxidación, el color que se produce en la perla en la zona oxidante puede ser diferente al que se produce en la zona reductora; estos colores son característicos de cada catión.

Las reacciones que tienen lugar entre la muestra y el medio en las diferentes zonas de la flama se pueden ilustrar tomando como ejemplo el Cu+2:

En condiciones oxidantes (presencia del O2 del aire).

Cu+2 + ½ O2 ! CuO + Na2B4O7 ! Cu(BO2)2 + 2NaBO2

Perla verde azulado.

En condiciones reductoras (presencia del carbono de los gases reductores del mechero).

2Cu2(BO2) 2 + C ! Cu2(BO2)2 + Na2B4O7 + CO

Perla incolora.

2Cu2(BO2)2 + 4NaBO2 + 2C ! 4Cu + 2Na2B4O7 + 2CO

Perla café rojizo.

La coloración resultante de las perlas depende del catión presente en la muestra, de las condiciones (oxidantes o reductoras), de la temperatura y de la cantidad de muestra.

Desarrollo experimental:

1. Preparación de la perla de Borax y de (NaNH4 HPO4)

Un trozo de alambre de Pt bien limpio y sujeto a un porta asa metálico o de vidrio se calienta ligeramente en la llama del mechero de bunsen; después con la punta libre del alambre de Pt se impregna a una pequeña cantidad de Borax o de (NaNH4 HPO4) y de nuevo se introduce en la llama girando constantemente hasta que la sal se funda; esta operación se repite tantas veces hasta que se forme una pequeña muestra transparente.

NOTA: En este caso el alambre de platino se va a sustituir con un asa bacteriológica y se procede en todo lo demás como se acaba de indicar.

2. Identificación de los cationes

Cuestionario:

2. Escriba los productos de la siguiente reacción e indique la característica de los productos formados:

CuO + 2NaBO2 + B2O3 Na2O + CuBO2 * B2O3

No, porque si inicialmente la perla ya tiene un color nos puede dar como resultado del análisis otro color totalmente distinto al que debe dar la distancia, simplemente afecta.

Porque si se saca antes de la flama se oxida y la perla pierde el color.