1. Objetivos
2. Introducción
3. Amoníaco: obtención y propiedades
4. Sulfato ácido de hidracinio (N₂H₅)HSO₄: Síntesis y Propiedades reductoras
5. Poder oxidante del HNO₃
6. Preparación de fosfato disódico
7. Acción oxidante del NaBiO₃
8. Conclusiones
9. Bibliografía

Objetivos

• Obtención de compuestos del nitrógeno y determinación de algunas de sus propiedades.
• Síntesis de sulfato ácido de hidracinio y fosfato disódico.
• Observar la tendencia en la estabilización de los diferentes estados de oxidación en el grupo a medida que se aumenta el número atómico.

Introducción

El nitrógeno es el gas más abundante en la atmósfera terrestre, siendo alrededor de un 71 % de la misma.

Como elemento se haya presente en todos los seres vivos, en gran cantidad de sustancias de gran importancia biológica, como las proteínas y ciertas moléculas más pequeñas que funcionan como mensajeras químicas.

El nitrógeno es también uno de los macronutrientes de las plantas, junto con el fósforo, del mismo grupo, y el potasio.

El fósforo, también de gran importancia, forma parte de los sistemas buffer más importantes, así como una manera de almacenar energía, como fosfatos de glúcidos.

El resto de los elementos también poseen propiedades redox interesantes, además de ser usados antiguamente como medicina o veneno (en el caso del arsénico).

Tanto los compuestos del fósforo como los del nitrógeno suelen tener propiedades importantes como ligandos en una amplia variedad de compuestos de coordinación.

El grupo del nitrógeno es, tanto a nivel sintético como biológico, uno de los más importantes.

Desarrollo experimental

Amoníaco: obtención y propiedades

Obtención

Para obtener el amoníaco se siguieron los pasos indicados en la guía. La reacción de obtención es la siguiente:

Esta es una neutralización, que ocurre rápidamente, desprendiéndose un gas, que es el amoníaco. Para que efectivamente comenzara a ser desprendido por la pipeta Pasteur hubo que calentar un poco, para aumentar la presión dentro del tubo. La presencia de amoníaco se detectó inmediatamente al sentir el olor característico del mismo, muy penetrante, a orina o pescado.

El amoníaco es una base de Brönsted débil, que reacciona con el agua según la siguiente reacción:

Se llenó un sólo tubo de ensayos con amoníaco, secado previamente, para sumergir en el cristalizador con agua. El otro ensayo se realizó directamente haciendo que el gas de la pipeta saliera encima del vidrio de reloj.

Propiedades

a) El tubo que se había llenado previamente con amoníaco se sumergió de manera invertida en un cristalizador con agua destilada. Lo que se observó es similar a lo que había sucedido en el ensayo análogo con el HCl. El nivel del agua dentro del tubo se elevó. Esto nuevamente puede explicarse porque el amoníaco dentro del tubo es muy soluble en agua, y al disolverse disminuye la presión del gas dentro del tubo, haciendo que la presión externa impulse al líquido dentro del mismo.

El amoníaco, al igual que el agua tiene la posibilidad de formar puentes de hidrógeno

(razón por la cual es tan soluble en ella), pero a la vez sólo tiene un par de electrones libres, por lo que puede recibir un sólo puente de hidrógeno por molécula (razón por la cual es gaseoso).

Luego tapamos el tubo nuevamente, lo retiramos y agregamos fenolftaleína a la solución dentro del mismo. El indicador viró a fucsia, ya que, como vimos anteriormente, es una base débil.

b) El amoníaco que salía del extremo se la pipeta Pasteur se hizo pasar directamente por sobre unos mL de solución de ácido clorhídrico concentrado sobre un vidrio de reloj. Inmediatamente se observó la formación de una fase gaseosa densa, de color blanco.

El HCl es gaseoso, y se escapa de la solución concentrada. Al hacer pasar la corriente de amoníaco por sobre esta solución este reacciona con el cloruro de hidrógeno formando finas partículas de la sal cloruro de amonio, la cual es de color blanco, según la siguiente reacción:

Sulfato ácido de hidracinio (N₂H₅)HSO₄: Síntesis y Propiedades reductoras

Síntesis

Para la obtención del sulfato ácido de hidracinio se siguieron los pasos indicados. Las reacciones que se llevaron a cabo hasta la obtención de la hidracina junto con la reacción lateral se representan en el siguiente esquema: