viernes, 19 abril 2024

Dicromato de amonio: un «volcán químico» muy realista

Al azar

Se han diseñado muchas recreaciones de volcanes en el laboratorio, pero quizá pocas de ellas son tan simples y al mismo tiempo realistas como la del volcán de dicromato de amonio, que se puede realizar como nos cuenta B. Z. Shakhashiri en Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry, Vol. 1, University of Wisconsin Press, 1986, pp. 81-82.

Explicamos a continuación cómo hacer un volcán de este tipo, pero debe tenerse en cuenta que hay que tomar medidas de seguridad para evitar daños.


La “erupción” de un volcán de dicromato de amonio [(NH4)2Cr2O7] es un experimento químico clásico. Esta sustancia se pone al rojo y chispea cuando se descompone produciendo abundante ceniza de dióxido de cromo(III). La descomposición comienza a unos 180 °C y se autosostiene cuando alcanza aproximadamente los 225 °C gracias a una vigorosa reacción de oxidación-reducción en la que el oxidante (Cr6+) y el reductor (N3-) se encuentran en la misma molécula.

(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + 4 H2O + N2

Materiales

  • Unos 20 g de dicromato de amonio
  • Una bandeja o losa cerámica con arena que se debería colocar bajo una campana extractora
  • Una simple cerilla

Procedimiento

  1. Apilar el dicromato de amonio en forma de cono volcánico sobre la losa o la bandeja con arena en el fondo.
  2. Calentar con una cerilla (lo más larga posible) la parte superior de la pila hasta que surja una llama que se mantiene. Alternativamente, mojar la parte superior de la pila con un líquido inflamable (etanol, acetona) y encenderlo con una cerilla.

Advertencias de seguridad

El cromo III y el cromo VI, así como sus compuestos (como el dicromato de amonio) son carcionógenos. Además, el cromo puede irritar las mucosas. Por lo tanto, debería realizarse este experimento en un lugar bien ventilado (preferiblemente, con campana extractora) y evitar el contacto de estos productos con la piel y su inhalación. Conviene usar guantes y gafas de protección cuando se manipule el dicromato y se realice el experimento.

En el siguientes vídeo se puede ver cómo se realizado el experimento y los resultados:

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32 COMENTARIOS

  1. Disculpen, pero despues de que uno hace el experimento, donde se puede tirar el Cr(III)que surgio del dicromato de amonio..???, porque se supone que si es toxico y canserigeno, nose puede tirar en cualquier lugar…, grasias por su respuesta, si es que responden

  2. Una de las mejores destinos para los productos de un experimento es el experimento siguiente, con el oxido de cromo, Cr(III), puedes (por ejemplo)realizar un cromado por electrodeposición en algún objeto metálico y así seguir aprendiendo.
    Yo siempre que puedo me quedo con los productos de los experimentos para poder seguir utilizándolos, pero si al final te quieres deshacer de ellos seguramente en un punto limpio (donde te cogen el mercurio de termometros, pilas gastadas etc…) sea el mejor lugar.

    • Sí, señor: una excelente idea. Otra sería convertirlo en una sal muy insoluble o complejarlo.

      El Cr(III) no es demasiado tóxico siempre que esté en un compuesto insoluble en agua. Es mucho más peligroso el Cr(VI).

      Es más, el Cr(III) se usa incluso como suplemento nutricional –en muy pequeñas dosis, lógicamente–, si bien no se tiene muy claro si sirve para algo en ese sentido (Eastmond, David A.; MacGregor, JT; Slesinski, RS (2008). «Trivalent Chromium: Assessing the Genotoxic Risk of an Essential Trace Element and Widely Used Human and Animal Nutritional Supplement». Critical Reviews in Toxicology 38 (3): 173–190.) En este estudio se asegura que el Cr(III) dentro de la célula solo daña al ADN en altas concentraciones.

      El Cr(VI) (en forma de dicromato, por ejemplo) es otra cosa. De modo que si alguien se ve en la necesidad de desprenderse de dicromato, al menos podría reducirlo antes a Cr(III). Y si por electrolisis lo pasa a Cr(0), como sugiere Denís, mejor que mejor.

  3. ayuda por favor necesito la estructura de lewis para el dicromato de aminio, sabes o me puedes mandar una pagina donde este, por que la verdad esta compleja ayudame

    • El dicromato de amonio es un compuesto iónico formado por el anión dicromato (Cr2O72-) y el catión amonio (NH4+). Por lo tanto, tiene que escribir las dos estructuras de Lewis por separado. Puede hacerlo de este modo: en el centro escriba la estructura de Lewis del anión dicromato, que puede encontrar en el ejercicio número 20 de esta web; y a su izquierda y derecha escriba dos estructuras de Lewis del grupo amonio tal como puede verla en esta imagen: http://users.humboldt.edu/rpaselk/ChemSupp/LewisStructures/NH4+.gif.

  4. Otra opción, aunque algo mas peligrosa, es la obtención del Cromo metal por aluminotermia según:

    Cr2O3 + 2Al==> Al2O3 + 2Cr

    Es una reacción fuertemente exotérmica y que desprende partículas a alta temperatura por lo que es recomendable ver la reacción en Internet a hacerla. (http://www.youtube.com/watch?v=ucgmhSd3x4E)
    Aunque tomando las precauciones necesarias se puede realizar.

    El producto resultante(Al2O3) se conoce como alumina, a partir de la aluminotermia se obtiene con una pureza pésima, aun así quizá se pueda utilizar para realizar una cromatografía en columna.
    Seguro que de alguna forma se podrá purificar mas, pero la idea es reutilizar, reutilizar, reutilizar…

  5. Ps la verdad necesito mas ayuda porque ala hora que tengo en bandeja el dicromato de amonio traigo la candela o serillo y se me apaga al ponerlo hay y se me va quemando eso y no estalla o se prende como en los videos no veo reaccion AYUDA!!! Necesito un rpoyecto para este martes

  6. Disculpa soy de México y me gustaría saber cual es el precio del dicromato de amonio por kilo y si conoces proveedores aquí en México que no tenga elevados precios

  7. Hola que tal, quisiera conocer por favor la explicación química de el ¿Por qué el producto aumenta su tamaño a comparación con el reactivo?, muchas gracias…Buen día!

    • Disculpe, hice esta reacción en clase. Y el polvo verde no lo depositamos en el lugar correcto. Mi profesor sin conocimiento de esto, lo deposito en el jardín. ¿Me puede dar cáncer? O ¿algo así? :c

  8. hola, realize este experimento en mi laboratorio del colegio.
    no manipule, este polvo amarillento. Pero mi profesor lo hizo sin cuidado alguno, inclusive lo dejo en el jardin. ¿es potencialmente peligroso esto?

    • El dicromato es un oxidante bastante fuerte. En medio ácido oxida al etanol para convertirlo en etanal primero y, si el dicromato está en exceso, en ácido etaonico (ácido acético):

      3 CH3CH2OH + 2Cr2O72− + 16 H+  →  3 CH3COOH + 4 Cr3++ 11 H2O

      Si los H+ provienen de un ácido como el HCl, la ecuación molecular quedaría:

      3 CH3CH2OH + 2(NH4)2Cr2O7 + 16 HCl  →  3 CH3COOH  +  4 CrCl3 +  4 NH4Cl  +  11 H2O

    • Me temo que no (o al menos no sería tan espectacular). El efecto se basa en la producción de muchos moles de gases y en la consistencia de la «ceniza» de Cr2O3 obtenida:
      (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + 4 H2O + N2
      La descompoisición térmica de dicromato de potasio es muy diferente:
      2K2Cr2O7 → 4KCrO2 + 3O2

  9. como se equilibran las cargas en los iones en el cation dicromato y el anion amonio, en el anion amonio el hidrogeno tendria numero de oxidacion1+ y el nitrogeno -3, ese anion no tendria las cargas equilibradas?

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