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ESCUELA INDUSTRIAL SUPERIOR
“PEDRO DOMINGO MUURILLO”
CARRERA QUIMICA INDUSTRIAL
QUIMICA INORGANICA (QCI - 200)
LABORATORIO 7
“OBTENCION DE ACIDO CLORHIDRICO”
INTEGRANTE:
Ajhuacho Apaza Harrison Cahuana Tinkuta Daniela Chalco Calle Dana Mery Kate Eduardo Tola Efrain Eddy Vedia Mallcu Shaden Mercedez Choque Callisaya María Soledad DOCENTE: Lic. Freddy Mamani Gutiérrez FECHA DE ELABORACION: 24 de mayo de 2022 FECHA DE ENTREGA: 31 mayo de 2022 LA PAZ - BOLIVIA 2022
QUIMICA INORGANICA QCI-200 OBTENCION
DE ACIDO CLORHIDRICO
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- Objetivo.......................................................................................................................................... Tabla de contenido
- 1.1 Objetivo general.......................................................................................................................
- 1.2 Objetivos específicos................................................................................................................
- Fundamento Teórico...................................................................................................................... - 2.1 Ácido clorhídrico...................................................................................................................... - 2.1.1 Aplicaciones.......................................................................................................................... - 2.1.2 Procesos diferentes para la obtención de ácido clorhídrico................................................. - 2.2 Cloruro de sodio...................................................................................................................... - 2.2.1 Aplicaciones.......................................................................................................................... - 2.3 Acido sulfúrico......................................................................................................................... - 2.3.1 Principales aplicaciones........................................................................................................
- Materiales de laboratorio............................................................................................................... - 3.1 Materiales y reactivos..............................................................................................................
- Procedimiento experimental..........................................................................................................
- 4.1 Ensayo 1: Obtención del ácido clorhídrico...................................................................................
- 4.2 Ensayo 2: Pruebas confirmatorias de la obtención del ácido clorhídrico.....................................
- Datos y observaciones experimentales........................................................................................ - 5.1 Ensayo 1: Obtención del ácido clorhídrico.............................................................................
- 5.2 Ensayo 2: Pruebas confirmatorias del ácido clorhídrico.........................................................
- Cálculos y resultados.................................................................................................................... - 6.1 Ensayo 1: Obtención de ácido clorhídrico..............................................................................
- Observaciones..............................................................................................................................
- Recomendaciones.........................................................................................................................
- Conclusiones.................................................................................................................................
- Biografía.....................................................................................................................................
- Anexos........................................................................................................................................
- Cuestionario............................................................................................................................... - QUIMICA INORGANICA QCI- OBTENCION DE ACIDO CLORHIDRICO
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4 (gas) formado se absorbe en agua. Allí se obtiene el Ácido Clorhídrico con una concentración que ronda el 32%. Este proceso se llama Proceso de síntesis: El ácido clorhídrico es una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno. El nombre de ácido muriático, con el que también se le conoce, le fue dado por Lavoisier, basado en el hecho de que "muriato" indicaba la presencia de cloro en los compuestos inorgánicos. Es un líquido de color amarillo (por presencia de trazas de fierro, cloro o materia orgánica) o incoloro con un olor penetrante. Está presente en el sistema digestivo de muchos mamíferos y una deficiencia de éste, provoca problemas en la digestión, especialmente, de carbohidratos y proteínas; un exceso provoca úlceras gástricas. Figura 1 Acido Clorhídrico 2.1.1 Aplicaciones Las principales aplicaciones del Ácido Clorhídrico son: Fabricación de coagulantes para el tratamiento de aguas y aguas residuales. Fabricación de Cloruros (Fertilizantes/Agro) e intermedios químicos. QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
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5 Utilizado en procesos químicos en la industria en general (Extracción de Aceites, Fisión Ácida/Biodiesel, Hidrólisis de almidones y proteínas, Corrección de pH). Utilizado para decapado de superficies metálicas – industria siderúrgica y metalúrgica. También se utiliza en flotación y procesamiento de minerales, en la regeneración de resinas de intercambio iónico, en la neutralización de efluentes, activación ácida de arcillas, hidrólisis de celulosa, entre otros. 2.1.2 Procesos diferentes para la obtención de ácido clorhídrico El ácido clorhídrico puede ser producido por 1 de los 5 procesos siguientes:
**1. Síntesis de elementos:
- Reacción de cloruros metálicos, particularmente cloruro de sodio:** NaCl, con ácido sulfúrico H 2 SO 4 o sulfato de hidrogeno: **3. Como un subproducto de la cloración, en la producción dediclorometano, tricloroetileno, percloroetileno, o cloruro de vinilo:
- Por descomposición término de la hidratación de metales pesados de licor de salmuera gastado en el tratamiento de metales:
- De la incineración de los residuos orgánicos clorados:** QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
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7 Medicina; Es el antídoto natural del nitrato de plata, metabolizándolo en cloruro de plata, sustancia prácticamente atóxica que el cuerpo puede excretar con seguridad. 2.3 Acido sulfúrico Se llama ácido sulfúrico a un compuesto químico sumamente corrosivo. Es uno de los productos químicos más generados y empleados en el mundo entero, dadas sus numerosas aplicaciones en la industria y en la síntesis de otros insumos químicos. Se lo conoce como ácido tetraoxosulfúrico (VI) o tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno. Y está constituido por un átomo de azufre, dos de hidrógeno y cuatro de oxígeno. Se representa mediante la fórmula molecular H 2 SO 4. Figura 2 Ácido sulfúrico 2.3.1 Principales aplicaciones El ácido sulfúrico posee un sinfín de aplicaciones entre las que se pueden destacar las siguientes: Reactivo y medio disolvente para los procesos de síntesis orgánica. Disolvente de muestras tales como metales, óxidos metálicos y compuestos orgánicos. Fabricación de fertilizantes, pinturas, pigmentos y explosivos. QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
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8 En la industria textil se emplea para el proceso de blanqueo y la eliminación de impurezas metálicas en telas. Refinamiento del crudo de petróleo. Desarrollo de leucotinas y neutralización de tratamientos alcalinos. Electrólito (sustancia que se usa como fuente de iones) en pilas y baterías, muy comúnmente usado en las baterías de los automóviles. Agente desecante, principalmente de sustancias gaseosas, en los laboratorios de síntesis. Agente desatascador de tuberías de plástico de uso doméstico e industrial, por su capacidad para disolver impurezas de todo tipo.
3. Materiales de laboratorio 3.1 Materiales y reactivos MATERIALES REACTIVOS OTROS MATERIALES
- Soporte universal
- Refrigerante Liebig
- Balón de dos bocas con desprendimiento lateral
- Tapones de caucho
- Manguerillas
- Pinzas nuez
- Codos de destilación
- Matraz Erlenmeyer
- Embudo de separación
- Fuente de vidrio
- Piseta
- Pipeta
- Espátula
- Hornilla
- 10mL de ácido sulfúrico
- 20g de cloruro de sodio
- 1mL de nitrato de plata
- 1mL de cloruro férrico
- 100mL de agua destilada Individual
- Guardapolvo
- Indumentaria de bioseguridad Por grupo
- Materiales de limpieza
- Tubos de ensayo
- Gradilla QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
No Sí No
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10 En una gradilla contenida con tres tubos de ensayo se le añadió 5mL del ácido obtenido en laboratorio con una pipeta graduada de 10mL. A cada uno de los tubos de ensayo se le añadió gotas de los siguientes reactivos químicos:
1. Primer tubo: Nitrato de plata
- Segundo tubo: Cloruro férrico
- Tercer tubo: Papel indicador Medir el pH de la solución, como es un acido el papel indicador se tornaría de color Rojo. QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM Ensayo 1 Obtención del ácido clorhídrico ¿Se cuenta con los materiales y reactivos? Solicitar de gabinete. Montar el equipo de destilación. En el balón poner 19,5 g de NaCl y acoplar el embudo con 8,9 ml de H 2 SO 4 H 2 SO 4 al 98% ¿Se observó alguna reacción inmediata?
Sí No Sí
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11 QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM Verificar que todo este correcto. Se genera gas blanco Añadir el H2SO4 paulatinamente hacia el NaCl. A A Esperar a que el H 2 SO 4 se consuma hasta obtener la muestra del HCl. Recoger el gas de HCl en 21 mL de agua destilada Observar y registrar Fin Ensayo 2 Pruebas confirmatorias de la obtención del ácido clorhídrico ¿El proceso de destilación del ensayo 1 culmino? Continuar esperando.
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5. Datos y observaciones experimentales 5.1 Ensayo 1: Obtención del ácido clorhídrico Datos: 5.2 Ensayo 2: Pruebas confirmatorias del ácido clorhídrico Datos: Tomar 3 muestras de HCl de: 3 gotas de nitrato de plata 3 gotas de cloruro férrico 6. Cálculos y resultados 6.1 Ensayo 1: Obtención de ácido clorhídrico Realizando el balance de materia del proceso de reacción para la obtención del ácido: Entonces se observa que por cada 2mol de NaCl se necesita 1 mol de ácido sulfúrico: De acuerdo a la reacción se necesita 117 gramos de HCl con 98 gramos de H 2 SO 4 , en nuestro caso trabajaremos con la sexta parte de HCl: QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM Fin
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14 Para , se tiene: Calculo de la masa del HCl a obtener: Los datos calculados son de manera teórica para tener un estimado de lo que se debería de obtener de acido clorhídrico recogido en agua, ya que los cálculos no entran parte de este informe ya que solo se basa en la obtención y verificación del ácido clorhídrico los cálculos estequiométricos quedan de manera opcional. Calculando la densidad de la solución de ácido clorhídrico: Se tiene: QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
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8. Recomendaciones Para optimizar este proceso se debe disminuir la temperatura de agua en donde estamos recogiendo el ácido, para aumentar la solubilidad del gas en el agua, ya que la solubilidad de los gases aumenta al disminuir la temperatura. Se recomienda trabajar con los materiales aptos para realizar este proceso químico, caso contrario tendrán errores en los cálculos y producto deseado. Verificar que no exista alguna fuga en el sistema. QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
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9. Conclusiones Al terminar este laboratorio podemos concluir de forma efectiva de obtener ácido clorhídrico a partir de cloruro de sodio y ácido sulfúrico concentrado; es un proceso que no requiere de muchos cuidados excepto que hay que tener presente que se puede producir una absorción de agua hacia el balón con desprendimiento lateral. Además de que esto ayuda las pruebas confirmatorias sabremos que el proceso fue lo esperado, en nuestro caso fue de manera satisfactoria, ya que la solución fue confirmada con nitrato de plata, cloruro férrico y por otro lado con el papel indicador. Importante: A la reacción se le agrego 2mL adicional para que el NaCl se consuma por completo de tal manera estos datos no se incluyó en los cálculos correspondientes ya que era un reactivo en exceso. QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
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11. Anexos Figura 3 Sistema para la obtención de ácido clorítico Figura 4 Materia prima NaCl QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
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20 Figura 5 Reacción química entre HCl y H 2 SO 4 QUIMICA INORGANICA QCI- EISPDM
