Práctica 1: Determinación de la pureza de Aluminio

El material utilizado para realizar esta práctica es:

• Papel de aluminio
• HCl concentrado
• Matraz kitasato
• Tubo de goma
• Embudo de decantación
• Probeta
• Cristalizador
• Soporte y pinzas.

Pasos a seguir:

1. Escribir la reacción: 2 Al + 6 HCl →2 AlCl₃ + 3 H₂↑

2. Calcular la cantidad de Al que se debe pesar para gastar unos 90 ml de HCl:

3. Preparar el montaje:

4. Llenar la probeta de agua, introducir la cantidad de Al pesada en el matraz Kitasato.

5. Dejar caer gotas de HCl sobre el Al hasta que deje de reaccionar y medir la cantidad de gas de la probeta. Con el volumen de gas, calculamos el % de aluminio presente en el papel de aluminio y determinar de esta manera si este es puro.

En los ensayos que realizamos, los datos obtenidos son:

Los datos de los primeros dos ensayos, los rechazamos dado que superan el volumen para el que realizamos los cálculos. Esto puede ser debido a errores en la pesada (en el primer ensayo, se pesó bastante más Al que en los siguientes). Otra causa puede ser el equipo utilizado ya que en la probeta pueden quedar pequeñas cantidades de aire; al echar el HCl, al abrir la llave además del HCl, pueden entrar pequeñas cantidades de aire que pasarían a la probeta junto con el H gas que se forma en la reacción dando un volumen erróneo.

Para evitar estos errores, deberíamos utilizar montajes cerrados, aunque éste, si se realiza con cuidado, también puede servir. Se debe tener extremo cuidado a la hora de echar el HCl sobre el Al para evitar que, junto con el HCl, entre aire, que pasaría a la probeta junto con el gas que se forma en la reacción que tiene lugar en el matraz kitasato, al llenar la probeta con agua, podrían quedar pequeñas cantidades de aire que, o se deben eliminar, o bien tenerlas en cuenta a la hora de realizar los cálculos.

Para evitar éste error, también se podría sustituir la probeta por una jeringa. El gas que se libera en la reacción iría empujando el émbolo hacia fuera y al terminar la reacción, se observa el volumen de gas producido.
Utilizando una jeringa con aguja, también podríamos eliminar el error que se produce al añadir el HCl. En vez de utilizar el embudo de decantación, si introducimos el HCl en la jeringa y pinchamos el tapón que sella el kitasato con la aguja, introduciremos el HCl en el matraz sin la posibilidad de que se filtre aire, que luego interfiera en el volumen de H₂.

Realizamos los cálculos para los últimos 3 ensayos y obtenemos: 

Según la ley de Lavoisier, la materia ni se crea ni se destruye, solo se transforma por lo que se han debido producir errores a la hora de realizar los ensayos ya que al equipo utilizado como explicamos anteriormente, no es de los más adecuados y exactos. 

Realizamos los cálculos para ver el error que tenemos:

En el siguiente vídeo observamos cómo se lleva a cabo la reacción entre el HCl y el Al y cómo se vacía la probeta en cuanto comienza la reacción gracias al gas que se forma y pasa, del kitasato a la probeta, mediante el tubo que los une:

Como se puede observar en ésta práctica, realizando una sencilla reacción estequiométrica, podemos saber la pureza del Al.

Dado que estamos utilizando el mechero, HCl que es corrosivo y provoca irritación, y en  la reacción entre el HCl y el Al se forma H₂ (gas) que es explosivo, debemos trabajar siempre con máxima precaución y utilizar en todo momento gafas de seguridad, el pelo recogido y bata para protegernos en caso de accidente.