Síntesis de alumbre de potasio

Un alumbre es un tipo de sulfato triple compuesto por el sulfato de un metal trivalente y otro de un metal monovalente. El ejemplo clásico es el alumbre de potasio, conformado por el ion sulfato y los iones potasio y aluminio KAl(SO4)2·12H2O. El alumbre potásico tiene múltiples aplicaciones en salud, química, tintorería, cosmética entre otros.

Fundamentación teórica

El alumbre potásico es una sal doble de aluminio y potasio con 12 moléculas de agua. Es altamente soluble en agua y posee en ligero sabor dulce. Este compuesto es conocido desde tiempos antiguos por pueblos como el egipcio y el romano, quienes lo emplearon en medicina y en ritos religiosos.

Su uso en la industria textil lo convirtió en una materia prima de importancia a partir del siglo XV, especialmente para Inglaterra. A inicios del siglo XVIII, los químicos alemanes Johann Pott y Andreas Marggraf lo sintetizaron y cristalizaron por primera vez.

Cristal de alumbre potásico

Aparte del alumbre de potasio existen otros compuestos de  tipo alumbre de interés, como el alumbre sódico y el alumbre amónico, además de otras sales de sulfato dobles.

Materiales

  • Vasos de precipitados de 50, 100 y 1000 mL
  • Embudo de vidrio
  • Papel filtro
  • Pipeta graduada de 10 mL
  • Pipeteador o propipeta
  • Agitador de vidrio
  • Plancha de calentamiento
  • Soporte universal
  • Sistema de filtración al vacío con Embudo Buchner
  • Termómetro
  • Papel indicador universal
  • Vidrio de reloj
  • Balanza analítica
  • Mechero
  • Asa de platino
  • Mortero
  • Capsula de porcelana

Reactivos

  • Aluminio metálico en polvo o tiras
  • Hidróxido de potasio solido
  • Ácido sulfúrico 9 M
  • Etanol al 96%

Procedimiento

Pesar 0.5 g de aluminio y 1 g de hidróxido de potasio, mezclar en un vaso de precipitados de 250 mL en una campana de extracción de gases. Añadir 25 mL de agua destilada y agitar. Observar el desprendimiento de gas y el aumento de la temperatura de la solución formada.

Dejar reposar hasta observar que no se genera mas gas y filtrar la solución. El residuo solido de la filtración se lava dos veces con 3 mL de agua destilada y se recoge el liquido de lavado junto con el líquido obtenido de la filtración.

En el liquido reservado, añadir lentamente 10 mL de acido sulfúrico 9 M mientras se mantiene la agitación. Se observará la formación de un precipitado gelatinoso de color blanco que se redisolverá a medida que se adiciona más ácido. Si luego de agregar el ácido permanece el precipitado, caliente ligeramente la solución. En caso de que aun persiste su presencia, añadir 1 mL mas de ácido. Si después de estas operaciones se observa aun presencia de precipitado, filtrar.

Dejar enfriar la solución de manera natural y observar la formación de cristales en el agua madre. Filtrar los cristales con ayuda de un sistema de filtración al vacío con embudo Buchner y lavar los cristales obtenidos con una mezcla 50:50 de etanol 96% y agua destilada. Dejar secar los cristales y pesar. Con la ayuda del asa de platino, tomar una muestra de los cristales obtenidos y quemar en la zona oxidante de una llama de gas. Observar el color generado.

Después del experimento

Escribir la reacción global de síntesis del alumbre de potasio y calcular el rendimiento de la reacción. Investigar la solubilidad del alumbre potásico a la temperatura del laboratorio y estimar cuanto alumbre pudo quedar remanente en el agua de cristalización.

¿Qué color se observó en la combustión a la llama? ¿Qué entidades químicas son los responsables del color?

¿se observo el crecimiento de un cristal suficientemente grande? Con la ayuda de una lupa observar los cristales obtenidos, ¿Qué forma tienen? ¿todos los cristales tienen la misma forma?

Recomendaciones de seguridad

La primera parte de la reacción debe ser llevada a cabo en una cabina de extracción de gases y evitar inhalar los vapores.

En todo momento se deben utilizar los elementos de seguridad básicos en el laboratorio de química (bata de laboratorio, guantes, gafas de seguridad y demás que sean exigidos por las normas internas, locales o nacionales. Los residuos generados por la práctica deben ser dispuestos de manera adecuada según las normas de laboratorio y las normas locales y nacionales respectivas.

Mayor información

Synthesis of Alum

Clasificación

Nivel: Universitario

Tipo: Practica de enseñanza

Riesgo: medio