Obţinerea magnetitului (Fe3O4)

1. INTREBĂRI INTRODUCTIVE:

1. Ce este magnetitul?

2. Ce stare de oxidare prezintă fierul în magnetit?

3. Meţionaţi câteva aplicaţii ale magnetitului.

2. EXPERIMENT:

a) Chimismul procesului:

Să se egaleze ecuaţia reacţiei chimice pe baza schemei redox:

FeSO4 + KNO3 + KOH Fe3O4 + K2SO4 + NH3 + H2O

a) Reactivi:

Reactiv MM (u.a.m.)

Cantitate Obs.g mmol

FeSO47H2O 278 2.78 10.0KNO3 101 0.84 8.3 excesKOH 56 1.5 26.8 excesHCl, solutie 6M sau 0.5N

b) Mat eriale şi echipamente:

- Pahare Berzelius 150 - 250 mL- Cilindru gradat- Baghete- Sistem de filtrare la vid cu pâlnie cu frită sau Buchner- Sticlă de ceas sau Petri- Termometru- Hartie de pH pentru pH acid- Balanţă (0.1 - 0.01 g)- Plită (se găseşte pe reagenţarul R5, în spate)

c) Timp de lucru: 1.5 – 2 ore

1

d) Mod de lucru:

- Se dizolvă 2.78 g FeSO47H2O în 20 mL apă într-un pahar Berzelius;

- Separat se dizolvă 0.84 g KNO3 şi 1.5 KOH în 10 mL apă;

- Se încălzesc separat cele două soluţii la aprox. 75C, după care se amestecă sub

agitare continuă. Se formează un precipitat gelatinos verde. OBS: Temperatura se

verifică periodic cu termometrul. Nu este necesară menţinerea continuă a

termometrului în pahar;

- Se continuă încălzirea la 90-100C timp de 10 min. până când precipitatul verde se

transformă într-o pulbere neagră;

- Se răceşte amestecul la temperatura camerei şi se adaugă în picături sol. HCl 6M (ca.

25%) până la pH = 4. OBS: Se poate utiliza şi sol. HCl 0.5 N;

- Se filtrează precipitatul pe frită, se usucă în etuvă la 110C, timp de o oră sau se lasă

la uscat la temperatura camerei. Se cântăreşte şi se calculează randamentul.

OBS: Precipitatul se filtrează la vid pe pâlnie Buchner, pe un strat dublu de hârtie de filtru,

la un vid moderat pentru a nu se rupe hartia. Presiunea apei poate fi crescută pe parcursul

filtrării pentru a nu risca o sifonare. La început, precipitatul va trece prin hârtia de filtru,

până în momentul în care hârtia se colmatează şi filtrarea continuă curat. Hartia de filtru cu

precipitat se lasa la uscat pe o sticlă de ceas, la temperatura camerei, în nişa de la geam. Se

recomandă filtrarea a 2-3 portii pe un filtru pentru a mări cantitatea de pulbere depusă pe

hârtia de filtru.

e) Calculul randamentului:

Produs / MM:

Culoare / Aspect:

Masa teor. / Masa pract. (g):

Randament (%):

f) Verificarea proprietăţilor magnetice:

Pulberea uscată de magnetit se pune pe o tăviţă de hârtie (coală xerox) şi se plimbă deasupra

unui magnet, urmărind comportamentul pulberii.

2