▷Obtención de Gel de Sílice en laboratorio

OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO:

Preparar SiO₂^.nH₂O (gel de sílice), es un tipo de dispersión coloidal en la que predomina la fase sólida; en ella quedan atrapadas las moléculas de la fase dispersa (H₂O).

Este gel es utilizado como desecante, pierde y gana agua fácilmente (sustancia higroscópica). Se comprobará esta propiedad mediante pesada y la adición de una sal de Cobalto (II), que actúa como indicador de la humedad.

MATERIAL EMPLEADO

Vasos de precipitados

Vidrio de reloj
Embudo Büchner
Matraz Kitasato

Frasco lavador de gases
Probeta
Tubos de ensayo

REACTIVOS

Silicato sódico comercial
H₂SO₄ 6M
CoCl₂^.6H₂O

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En un vaso de 200 mL se añade 20 mL de silicato de sodio (25,6% SiO₂ y 8% Na₂O) con una densidad de ρ= 1.383 g/mL en 25 mL de agua.

En otro vaso de 200 mL se ponen 45 mL de ácido sulfúrico 6 M, agitándolo vigorosamente, y se vierte una en la otra.

Es necesario dejar en reposo la mezcla cubriendo con vidrio de reloj.

Posteriormente, se debe romper el gel en pequeños trozos y se introducen en un frasco lavador de gases. El tubo que llega al fondo del vaso será la entrada de agua y el otro la salida, así se elimina la acidez que tiene el compuesto (la presión de entrada del agua será baja para que no escape el gel).

Se decanta el agua cuando el pH sea 6 y se cubre con una disolución de CoCl₂^.6H₂O (0.5 g en 40 mL de H₂O) Tras esto, se recoge el gel por filtración en embudo Büchner grande y se transfiere a un vaso tarado (105,83 g). Finalmente, se seca en estufa a 150ºC durante un día y se pesa. Se debe dejar al aire 2 horas y volver a pesar. Repetir el secado y la pesada.

Gel: especie de coloide con tamaño de partícula mayor, más sólido y menos líquido.

ENSAYOS

CUESTIONES

¿A QUÉ SE DEBE LA VARIACIÓN DE TEMPERATURA EN LA PREPARACIÓN DEL GEL, SI LA HAY?

Se debe a la reacción exotérmica que se produce entre el ácido sulfúrico 6M y el agua que contiene la disolución de silicato sódico comercial (Na₂SiO₃).

2. EN CUANTO AL PESO DEL GEL SECO Y ABANDONADO AL AIRE, ¿A QUÉ SE DEBE LA VARIACIÓN DE PESO?

Peso seco: 112,26 g – 105,83 g = 6,43 g

Al cabo de dos horas se pesa: 112,33 – 105, 83 = 6,5 g

Peso seco del 2º día: 112,05 – 105,83 = 6,22 g

Al cabo de 2 horas: 112,62 – 105,83 = 6,79 g

Esta variación de peso es debida a la alta higroscopicidad que posee el compuesto, absorbe el agua del aire y lo pierde en la estufa al secarse. Se puede observar el cambio de color debido al compuesto de cobalto.