2.12.5: Demostraciones de conferencias

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Fórmula de un Óxido de Hierro: combustión de lana pirofórica de hierro o acero

Es difícil hacer una determinación cuantitativa de una fórmula como demostración de conferencia. Esta demostración es, en el mejor de los casos, semicuantitativa, pero es interesante y sugiere métodos que podrían ser más cuantitativos, y apunta a variables que deben controlarse en un experimento cuantitativo.

A. Lana de Acero: Pesar ~0.5 g de lana de acero 000 o 0000 en un plato de evaporación. Con pinzas, sumerja en éter de petróleo o hexano para eliminar el aceite superficial que está presente para evitar la oxidación. Sacude la mayor parte del hexano, luego sostenga la lana de acero sobre el plato de evaporación y enciéndala con un quemador Bunsen. Atrapa el producto en el plato de evaporación y vuelve a pesar. Calcular la fórmula a partir de datos, o a partir de datos “óptimos” suministrados por el cálculo. Discutir: (1) El producto puede ser una mezcla de FeO, Fe ₂ O ₃, y Fe ₃ O ₄. (2) parte del producto puede no haber sido recolectada. (3) la lana de acero no es realmente pura Fe.

B. Hierro pirofórico: Preparar ~0.5 g de hierro pirofórico por descomposición de FeC ₂ O ₄ bajo metano ^[1] en un tubo de ensayo pesado de 15 x 150 mm con un tapón de goma de dos orificios para permitir la entrada de gases producto metano. Inserte una pipeta larga en un orificio y encienda los gases del producto después de dejar tiempo para que el metano llene el aparato. Calienta el oxalato de hierro suavemente para que se vuelva completamente negro, pero evite calentarlo más. Pesar el tubo más el producto. Pesar un plato evaporante, verter el producto en él, luego volver a pesar. Vuelva a pesar el tubo vacío. A partir de las masas del hierro y del producto, calcule su fórmula.

Notas:

1. Es más divertido volcar el producto a través de varios pies de aire y ver la reacción de combustión, pero el producto se perderá. Esto puede ser intrascendente, ya que los cálculos se pueden hacer con datos “óptimos”, señalando las dificultades de hacer la demostración como se presenta cuantitativa.

2. El producto de la reacción es casi seguro que no es puro. Probablemente contiene varios óxidos, así como hierro sinterizado (no pirofórico) que resulta del sobrecalentamiento del producto.

Referencias

J. Chem. Educ., 1931, 8 (2), pág. 303