Julio Irvin

2015

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL

PERÚ

FACULTAD DE EDUCACIÓN

CARRERA PROFESIONAL DE CIENCIAS NATURALES Y

AMBIENTALES

MATERIAL DE ESTUDIO APLICACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN DE QUÍMICA ANALÍTICA CUALITATIVA

Dr. Aníbal Cárdenas Ayala

ALUMNO (A): ................................................................................................................VIII SEMESTRE

FASCÍCULOI

ELABORACIÓN DE PERLAS DE BÓRAX

Las perlas de bórax se elaboran con el Piro borato de sodio o también llamado tetraborato de sodio Na2B4 O7.10H2O (bórax), en la llamade Bunsen, por lo que en primer lugar habrá que describir la llama de Bunsen:

ZONA OXIDANTE SUPERIOR (1540 ºC)

ZONA DE MAYOR TEMPERATURA (1560 ºC)

ZONA REDUCTORA SUPERIOR (520 ºC)

ZONA OXIDANTE INFERIOR (1540 ºC)

ZONA REDUCTORA INFERIOR (350 ºC)

ZONA DE MENOR TEMPERATURA (300 ºC)

FORMACIÓN DE PERLAS COLOREADAS DE BÓRAX

Para esta operación se emplea un alambre de platino de 3 cm. de longitud fijado por uno de los extremos a una varilla de vidrio, los pasos a seguir son los siguientes:

1.- En primer lugar la aguja de platino se limpia con HCl concentrado, de la siguiente manera: Se introduce la aguja en tubo que contiene HCl y luego se calienta en la llama de Bunsen esta operación se repite hasta que la aguja no coloree la llama.

2.- Se calienta la aguja de platino hasta que este al rojo vivo inmediatamente se introduce en el frasco que contiene bórax, notaremos que eso se hincha (debido a la perdida de aguas de cristalización), formándose una bolita vítrea, incolora y transparente (muy parecido a una gota de rocío) compuesto de una mezcla de Meta borato de sodio y anhídrido bórico.

Na2B4O7.10H2 O 2NaBO2 + B2O3+10H2 O

3.- La perla (bolita) formada en el paso Nº 2 , se retira de llama , se espera que se enfríe ,luego se humedece y se toca la sal del elemento del cual se esta elaborando la perla .

4.- La perla con la sustancia adherida, se somete a la llama reductora inferior, luego se observa el color, volvemos a calentar en la misma zona de la llama reductora, hasta que se funde y luego con un pequeño golpecito extraemos la perla (esta deberá caer sobre una luna de reloj)

Julio Irvin

2015

5.- Repetimos los pasos 2 y 3, la perla con la sustancia adherida, la sometemos ala llama oxidante inferior, luego se observa el color, volemos a calentar en la mima zona de la llama, hasta que se funda, luego extraemos la perla.

6.- Como ya reobtuvimos las perlas en la llama oxidante y en la llama reductora de una misma sustancia, para elaborar perlas de otras sustancias, procedemos a limpiar el alambre de nicrón, se realiza con el bórax de la siguiente manera: se hace una perla de bórax y hacemos correr a esta de un extremo a otra del alambre de nicrón limpio para continuar en la elaboración de otras perlas. La coloración de las perlas de bórax se debe a la formación de boratos coloreados, cuando una misma sustancia tiene perlas de diferentes colores que corresponden a diversos estados de oxidación de metal.

Veamos con las sales de cobre

Na2B4 O7 2NaBO2 .B2O3

Cuo + B2O3 Cu(BO2)2 Metaborato cúpricoCuO + NaBO2 NaCuBO2 Ortoborato cúprico

CuO + NaBO2 + B2O3 Cu(BO2)2 + NaCuBO2

En la llama reductora se pueden producir dos reacciones:a.- La sal cúprica coloreada se reduce a Metaborato Cuproso incoloro

2Cu(BO2)+ 2NaBO2 + CCu(BO2)2 + Na2B4O7 + CO

b.- El Borato Cúprico se reduce a cobre metálico de modo que la perla se torna rojo o pardo opaco

2Cu(BO2)2 + 2NaBO2 + 2C 2Cu + Na2B4O7 + 2 CO

COLOR DE LAS PERLAS DE BÓRAX:

COBRE: La perla de bórax en la llama oxidante es verde en caliente y azul en la llama reductora es roja en frío, esta ultima se obtiene mejor agregando vestigios de estaño o humedeciendo con una solución de SnCl2.

HIERRO: La perla de bórax con pequeñas cantidades de hierro, en la llama oxidante es pardo – amarillento en caliente y amarillo en frío (con mucho hierro la perla se torna pardo rojizo); en la llama reductora es de color verde pálido en frío y en caliente. Las perlas de hierro están compuestas de Fe(BO2)3 en la llama reductora.

CROMO: La perla de bórax de este metal es de color verde, tanto en frío como en caliente así como en llama oxidante yreductora. El reconocimiento, en la llama oxidante y reductora. El reconocimiento por esta vía no es característico.

MANGANESO: La perla de bórax en la sales de manganeso, en llama oxidante es de color violetaen caliente y amatista en frió, la cantidad de manganeso a utilizarse debe ser pequeña, porque sino la perla se torna de color pardo y puede confundirse con la del níquel. En la llama reductora la perla es incolora tanto en frío como en caliente.

COBALTO:La perla de bórax con sales de cobalto (en pequeñas cantidades como en exceso), es de color azul en llama oxidante y reductora, en frío y en caliente. Se forma el Metaborato de cobalto Co(BO2)2 o también Na2Co(BO2)4

NÍQUEL: Las perlas de bórax en la llama oxidante son de color pardo debido a la formación del Metaborato de níquel Ni (BO2)2 o del Metaborato complejo

Julio Irvin

2015

Na2 Ni (BO2)4, en la llama reductora es de color gris debido a la formación de níquelmetálico.

MOLIBDENO: La perla de bórax con las sales de Molibdeno en la llama oxidante es de color amarillo en caliente e incoloro en frío. En la llama reductora es de color pardo en frío y caliente

URANIO: La perla de bórax con sales de uranio en llama oxidante es amarillo en caliente y amarillo pálido en frío; en la llama reductora es verde tanto en frío como en caliente.

ELEMENTOLLAMA OXIDANTE LLAMA REDUCTORA

CALIENTE FRÍO CALIENTE FRÍOCOBRE Verde Azul Incoloro Rojo pardoHIERRO Pardo amarillento Amarillo Verde VerdeCROMO Verde Verde Verde VerdeMANGANESO Violeta Rojo Incoloro IncoloroCOBALTO azul Azul Azul AzulNÍQUEL Pardo Pardo Gris GrisMOLIBDENO Amarillo Incoloro Pardo PardoURANIO Amarillo Amarillo pálido Verde Verde

OTRAS PERLAS COLOREADAS

1.- Existen también perlas de fosfatos o sal microscópica que es el Na(NH4)HPO4 .4H2O , la técnica de trabajo es la misma que con el bórax y sus coloraciones en frío, en caliente así como en llama oxidante y reductora , no difieren mucho de las perlas de bórax.

2.- Otro tipo de perlas también se elaboran con carbonato de sodio, para este efecto se trabaja con la misma técnica que para la perla de bórax.

Ciudad Universitaria, 24 de Agosto del 2015

Dr. Aníbal Cárdenas Ayala

Profesor de la

Julio Cesar Campos Cardenas

Asistente de Cátedra

Irvin Florentino Bernaola Gutierrez

Asistente de Cátedra