PILAS GALVANICAS

Laboratorio de Electroqumica PRCTICA # 10

OBTENCION DEL CLORATO DE POTASIO

10.1 OBJETIVO.

Obtener mediante electrlisis el Clorato de Potasio a partir de una solucin de KCl a temperatura entre 60 a 70c.

10.2 FUNDAMENTO TEORICO.

CLORATO DE POTASIO.

El clorato de potasio (KClO3), llamado clorato de potasa, es un compuesto blanco cristalino, que se obtiene por la electrlisis de una disolucin de cloruro de potasio. Es un agente oxidante poderoso y se utiliza en cerillas (cerillos), fuegos artificiales y explosivos, as como desinfectante y para obtener oxgeno.

10.2.1 HISTORIA.

El potasio, del latn cientfico potassium, y ste del neerlands pottasche, ceniza de pote, nombre con que lo bautiz Humphry Davy al descubrirlo en 1807, fue el primer elemento metlico aislado por electrlisis, en su caso del hidrxido de potasio (KOH), compuesto de cuyo nombre latino, Kalum, proviene el smbolo qumico del potasio.

El propio Davy haca el siguiente relato de su descubrimiento ante la Royal Society of London el 19 de noviembre de 1807: Coloqu un pequeo fragmento de potasa sobre un disco aislado de platino que comunicaba con el lado negativo de una batera elctrica de 250 placas de cobre y zinc en plena actividad. Un hilo de platino que comunicaba con el lado positivo fue puesto en contacto con la cara superior de la potasa. Todo el aparato funcionaba al aire libre. En estas circunstancias se manifest una actividad muy viva; la potasa empez a fundirse en sus dos puntos de electrizacin. Hubo en la cara superior (positiva) una viva efervescencia, determinada por el desprendimiento de un fluido elstico; en la cara inferior (negativa) no se desprenda ningn fluido elstico, peropequeos glbulos de vivo brillo metlico completamente semejantes a los glbulos de mercurio. Algunos de estos glbulos, a medida que se formaban, ardan con explosin y llama brillante; otros perdan poco a poco su brillo y se cubran finalmente de una costra blanca. Estos glbulos formaban la sustancia que yo buscaba; era un principio combustible particular, era la base de la potasa: el potasio.La importancia del descubrimiento radica en que confirm la hiptesis de Antoine Lavoisier de que si la sosa y la potasa reaccionaban con los cidos de igual modo que los xidos de plomo y plata era porque estaban formados de la combinacin de un metal con el oxgeno, extremo que se confirm al aislar el potasio y tan slo una semana despus el sodio por electrlisis de la sosa. Adems, la obtencin del potasio permiti el descubrimiento de otros elementos, ya que dada su gran reactividad es capaz de descomponer xidos para combinarse y quedarse con el oxgeno; de este modo pudieron aislarse el silicio, el boro y el aluminio.

10.2.2 ABUNDANCIA Y OBTENCIN.El potasio constituye del orden del 2,4% en peso de la corteza terrestre siendo el sptimo ms abundante. Debido a su insolubilidad es muy difcil obtener el metal puro a partir de sus minerales. Aun as, en antiguos lechos marinos y de lagos existen grandes depsitos de minerales de potasio (carnalita, langbeinita, polihalita y silvina) en los que la extraccin del metal y sus sales es econmicamente viable.

La principal mena de Potasio es la potasa que se extrae en California, Alemania, Nuevo Mxico, Utah y otros lugares. En Saskatchewan hay grandes depsitos de potasa a 900 m de profundidad que en el futuro pueden convertirse en fuentes importantes de potasio y sales de potasio.

Los ocanos tambin pueden ser proveedores de potasio, pero en un volumen cualquiera de agua salada la cantidad de potasio es mucho menor que la de sodio, disminuyendo el rendimiento econmico de la operacin.

Gay-Lussac y Thenard utilizaron en 1808 un mtodo consistente en fundir la potasa y hacerla atravesar hierro calentado al blanco para obtener el potasio, mtodo que se emple hasta 1823, ao en que Brunner obtuvo el metal calentando al rojo vivo una mezcla de carbonato potsico y carbn. Ambos mtodos tenan un rendimiento muy deficiente, hasta que Sainte-Claire Deville descubri que el mtodo de Brunner mejoraba utilizando en la mezcla carbonato clcico. En la actualidad el metal se obtiene por electrlisis de su hidrxido en un proceso que ha sufrido tan slo pequeas modificaciones desde la poca de Davy.

10.3 MATERIALES.

MATERIALES. REACTIVOS.- 1 Vasos de p.p. de 100ml - Solucin saturada de KCl con (1%) K2CO3- 1 Trpode - KCL solid

- 1 Rejilla - Solucin 2N HCl

- 1 Hornilla - Solucin de almidn con KI

- 1 Tapn con orificios

- 2 Elctrodos de grafito

- 1Termometro de 0 a 100c

- Papel filtro

- Embudo

- Tubos de ensayo

- 1 Fuente de corriente contina

- Restato

- Cables

10.4 FLUJOGRAMA DEL PROCEDIMIENTO.

10.5 DATOS CALCULOS Y OBSERVACIONES.

10.5.1 DATOS.V = 10 voltios

I = 1.1 A

T = 50 a 60c

Los dos electrodos lo conectamos con la fuente para que empezara a reaccionar y luego comprobar si haba clorato de potasio.

Al sacar una nuestra de la solucin comprobaremos si realmente hay clorato de potasio; agregando a la muestra yoduro de potasio y acido clorhdrico.

Si cambiaba a un color oscuro, eso nos indicaba que haba clorato de potasio.

10.6 CUESTIONARIO.

Escribir las semireacciones ocurridas en los electrodos.

La reaccin en el nodo es:

La reaccin en el ctodo es:

Explicar por que se utiliza el carbonato de potasio.

El uso del carbonato de potasio se debe a que se quiere que la solucin este saturado par que sea mas fcil la precipitacin de los cristales de clorato de potasio al concentrarse la solucin.

Explicar por que se desarrolla hidrogeno en el ctodo.

Se desarrolla hidrogeno en el ctodo por que la solucin de cloruro de potasio se descompone en hipoclorito de potasio y agua, para llegar a clorato de potasio parte del agua se debe descomponer en oxigeno, desprendiendo el hidrgeno.

Indicar el efecto del auto oxidacin.

El efecto de la auto oxidacin no es mas que un mismo compuesto se reduce y se oxida; uno despus del otro.

Tambin es cuando que el oxigeno que contienen otros compuestos con los que esta en contacto, sin hacer uso del oxigeno gaseoso en el aire. Un ejemplo es los alcoholes usados como inhibidores no se oxidan normalmente por el oxigeno gaseoso, si no que la oxidacin tiene lugar nicamente cuando se oxidan simultneamente los iones sulfito.

10.7 CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES.

Se pudo logar el objetivo que se planeo encontrar clorato de potasio en una cantidad proporcional.

El experimento nos tomo un tiempo largo debido a que debamos esperar a que enfri la solucin para poder comprobar si haba clorato de potasio.

10.8 BIBLIOGRAFIA.

- ENCICLOPEDIA MICROSOFT ENCARTA 2001

- GUIA DE ELECTROQUIMICA

Ing. Gabriel Meja

INICIO

Verter 52ml de solucin de KCl en un vaso de p.p. y aadir 2g de KCl slido.

Los bornes de la fuente se conectan a las terminales del reostato.

Armar el circuito.

Tapamos el vaso de precipitados.

Uno de los electrodos se conecta a las terminales del restato y el otro a la perilla de regulacin del restato.

Debido a la sgt. Reaccin:

KClO3 + 6KI + 6HCl 7KCl + 3I2 + 3H2O

La perilla se coloca en una buena posicin, de manera que no se note una efervescencia activa en los electrodos.

Se electroliza durante 10 a 15 minutos.

Enfriamos la solucin y filtramos los cristales obtenidos.

Introducir los cristales a un tubo y disolver en agua.

Aumentar con gotas de HCl y luego aadir la solucin de almidn hasta que la solucin se vuelva azul.

El yodo con la solucin almidonada da el color azul.

FIN

6

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