Abdb Reporte 4tr6a

Práctica No. 8: Ácidos duros y blandos. Hernández García Williams David | Morán Muñoz Julio Andrés Grupo 06 | Gaveta 2

Hipótesis:

Se pueden clasificar como duros, blandos o intermedios a distintos cationes, debido a su reactividad con

bases duras y blandas, tomado en cuenta la polarizabilidad que presentan.

Resultados: Experimento 1: Se comparó la reactividad de distintos cationes metálicos en solución con los aniones F- y I- para determinar y poder clasificarlos como ácidos duros o blandos. Tabla 1. Reacción de varios cationes metálicos con F- y ICatión Li+ Mg 2+ Sr 2+ Ca2+ Reacción     con FReacción     con IClasificación Duro Duro Duro Duro

Ni2+ 

Pb2+ 

Ag+ 

Hg+ 









Intermedio

Intermedio

Blando

Intermedio

Experimento 2: Se comprobó el comportamiento de algunos cationes frente al anión S2-. a) ¿El sulfuro es una base muy polarizable? Sí, es polarizable b) Entonces, ¿será una base dura o blanda? Blanda. c) Mide el pH de la solución del sulfuro de sodio (Na2S) y anótalo. 12-13 medido con una tira reactiva. d) Qué otra base está presente en la solución? Debido a una interacción que se da entre los iones con el agua que hace la solución obtenemos también OH – como parte de la misma dada una reacción de hidrólisis tal como: S2 – (ac) + H2O(l)  SH –(ac) + OH –(ac) e) Esta base, ¿es más o menos polarizable que el S2-? Menos. f)

Basándote en su polarizabilidad, ¿esta otra base es dura o blanda? Dura.

Tabla 2. Apariencia de los productos de las reacciones de varios cationes con S2Catión Mg 2+ Ni2+ Pb2+ Ag+ Formación de Formación de Se forma un Formación de Aspecto del precipitado y precipitado muy precipitado precipitado producto solución color oscuro casi blanco. negro. negro/cafesoso. negro.

Hg+ Suspensión color negro/café.

Experimento 3: Se comprobó el comportamiento de los mismos cationes del experimento 2 mediante reacciones frente a NaOH y posteriormente se realizó una comparación entre los resultados de los experimentos 2 y 3.

Práctica No. 8: Ácidos duros y blandos. Hernández García Williams David | Morán Muñoz Julio Andrés Grupo 06 | Gaveta 2 Tabla 3. Aspectos de los productos de las reacciones ente algunos cationes metálicos con OH Catión

Mg 2+

Ni2+

Aspecto del producto

Se forma un precipitado blanco gelatinoso.

Se forma un precipitado turbio verdoso gelatinoso.

Pb2+

Precipitado Blanco.

-

Ag+ Se forma un precipitado primeramente blanco para quedar color café.

Hg+ Se forma un precipitado oscuro y la solución queda turbia

Comparando los resultados de los experimentos 2 y 3, elabora una tabla intentando identificar los productos de las reacciones llevadas a cabo en el experimento 2. Tabla 4. Formulas de los compuestos obtenidos en el experimento 2. Catión Producto de la reacción con S2-

Mg 2+

Ni2+

Pb2+

Ag+

Hg+

Mg(OH)2

NiS

PbS

Ag2S

HgS

a) Basándote en sus propiedades periódicas, clasifica los siguientes ácidos. Tabla 5. Clasificación de cationes metálicos de acuerdo a sus propiedades periódicas. Catión Ba2+ K+ Co2+ Zn2+ Tl+ Clasificación (duro, Duro Duro Intermedio Intermedio Blando intermedio o blando)

Pt2+ Blando

b) Finalmente, clasifica como duros, blandos o intermedios a los cationes Li+, Mg2+, Sr2+, Ca2+, Ni2+, Pb2+, Ag+ y Hg2+. En orden respectivo, estos ácidos tienen un comportamiento de tipo duro, duro, duro, duro, intermedio, intermedio, blando, intermedio. Tabla 6. Resultados generales de la práctica.

Iones en reacción. Li+ Mg2+ Sr2+ Ca2+ Ni2+

FLiF Pp. Blanco MgF2 pp. blanco SrF2 pp. blanco CaF2 pp. blanco 

I-

S2-

OH-

¿DURO O BLANDO?



-----

-----

Duro



Mg(OH)2 P blanco

Mg(OH)2 pp. blanco

Duro



-----

-----

Duro



-----

-----

Duro



NiS pp. cafesoso/negro

Ni(OH)2 Pp verdoso

Intermedio

Práctica No. 8: Ácidos duros y blandos. Hernández García Williams David | Morán Muñoz Julio Andrés Grupo 06 | Gaveta 2

Pb2+

PbF2 pp. blanco

Ag+



Hg2+



PbI2 pp. amarillo AgI Pp. Verdoso HgI2 pp. amarillo

PbS pp. negro Ag2S pp. café casi negro HgS pp. Café/verdoso/negro

Pb(OH)2 pp. blanco AgOH pp. café claro Hg(OH)2 pp. Café oscuro casi negro.

Intermedio Blando Intermedio

Discusión de resultados Los ácidos o bases duros son aquellos en los cuales la nube electrónica es compacta y está muy ligada al átomo que dona o acepta el par de electrones, la carga está muy concentrada alrededor del átomo y el radio es pequeño, cómo sabemos el ion fluoruro es una base dura, ya que es pequeño, con una nube electrónica compacta alrededor del núcleo y con alta electronegatividad. Son ácidos duros los iones metálicos con carga alta y radio pequeño. Por el contrario, los ácidos o bases blandas se caracterizan por tener una nube electrónica difusa y muy grande, la carga no está muy concentrada alrededor del núcleo y el radio igualmente es grande, cómo lo es el Sulfuro. Y son ácidos blandos los iones metálicos con carga baja y radio grande como lo es catión plata o el plomo (II). Sabemos que la clasificación de ácidos y bases duros y blandos, fue realizada de manera emperica, debido a lo observado de manera experimental; y que no fue hasta después que se encontró relación con distintas propiedades. Como lo hemos visto de manera no tan marcada, cómo lo es el radio iónico; y de manera un poco más visible la relación carga radio, debido a que esto se relaciona directamente con el poder polarizante de los cationes, lo cual se observó también en prácticas anteriores, concluyendo el poder polarizante va de la mano directamente con la acidez de los cationes metálicos. Las características generales de ácidos y bases duros y blandos de la práctica se encuentran en la tabla 6 y la distribución de los mismos en la Tabla Periódica (imagen anexa), las cuales concuerdan con lo observado de manera experimental. En la prueba número uno se observó si los cationes en disolución acuosa reaccionaban con el ion fluoruro y/o con el ion ioduro. Analizando la tabla 1, se puede inferir que la mayoría de los cationes que reaccionaron con el ion fluoruro no reaccionaron con el ion ioduro o viceversa. Esto es debido a que los ácidos duros y blandos reaccionan preferentemente, y algunas veces de manera casi única, con bases de su especie; ya sea duros o blandos respectivamente. A partir de esto, se realizó una clasificación de los cationes, ya que se sabe que el ion fluoruro es una base dura y el ion Ioduro es débil. Entonces se clasificó al catión Litio, Magnesio, Estroncio y Calcio; como ácidos duros, debido a que únicamente reaccionaron con el ion fluoruro. Y al catión plata, como ácido blando debido que solo reaccionó con el ion Ioduro. A los cationes plomo y mercurio se les clasificó como ácidos intermedios, ya que reaccionaron con ambos iones. El níquel también se clasificó como intermedio ya que no reaccionó con ninguna de las bases utilizadas en nuestra experimentación. En la prueba dos se observó la reacción de distintos cationes (Mg 2+, Ni2+, Pb2+, Ag+ y Hg2+) con el ion sulfuro (S2-). Y en la prueba tres se observó la reacción de los mismos cationes, con una base fuerte y dura como es el NaOH. Se observó que

Práctica No. 8: Ácidos duros y blandos. Hernández García Williams David | Morán Muñoz Julio Andrés Grupo 06 | Gaveta 2 en la prueba dos todos los precipitados que se formaron eran de color negro, exceptuando el de magnesio, ya que el precipitado formado era de color blanco. Y al realizar las reacciones con hidróxido de sodio, se observaron los precipitados de los distintos hidróxidos de los cationes, y se puede denotar que el precipitado blanco formado en el experimento dos y tres, resultaba muy parecido lo que nos indica que el compuesto formado en la reacción entre las disoluciones de magnesio y sulfuro, fue el hidróxido de magnesio. Esto nos indica que el magnesio prefiere reaccionar con una base dura como lo es el hidróxido, confirmando su clasificación previa. En cambio los otros cationes, prefieren reaccionar con una base blanda como lo es el ion sulfuro. Una tendencia encontrada es que los cationes provenientes de metales del bloque “s” son cationes ácidos duros y que la mayoría de los metales de transición presentan tendencia a ser blandos, aunque algunos se comportan como intermedios y muy pocos son duros. Analizando los resultados y observando la imagen 1, la cual presenta de manera gráfica los distintos valores de radio iónico, se puede observar cierta tendencia, debido a que las bases duras, como el ion fluoruro, tienen un radio iónico pequeño, y los ácidos duros, como el ion magnesio, también tienen un radio iónico pequeño. Lo cual nos indica que los iones prefieren estar unidos con uno de una nube electrónica parecida. A pesar de que en clase vimos que el Hg2+ tiene que ser un catión ácido blando, el comportamiento en toda la práctica y lo apreciado en la tabla indican que sí se trata de un ácido intermedio.

Práctica No. 8: Ácidos duros y blandos. Hernández García Williams David | Morán Muñoz Julio Andrés Grupo 06 | Gaveta 2

Conclusiones Los ácidos o bases duros se caracterizan por tener una nube electrónica compacta, la carga está muy concentrada alrededor del átomo y el radio es pequeño. Por el contrario los ácidos o bases blandas se caracterizan por tener una nube electrónica difusa, la carga no está muy concentrada alrededor del núcleo y el radio es grande. Los ácidos duros tienden a asociarse con bases duras y los ácidos blandos con bases blandas.

Bibliografía 

Aldabe, Bonazzola, Aramendía. Química 2. Química en acción. Ed. Colihue. 2007. Buenos Aires.