informe fisicoquimica 6.docx

Fisicoquímica I 2012

INTRODUCCIÓN

La tabla periódica se ha vuelto tan familiar que forma parte del material didáctico

para cualquier estudiante, más aún para estudiantes de química, medicina e

ingeniería. De la tabla periódica se obtiene información necesaria del elemento

químico, en cuanto se refiere a su estructura interna y propiedades, ya sean físicas o

químicas.

La actual tabla periódica moderna explica en forma detallada y actualizada las

propiedades de los elementos químicos, tomando como base a su estructura atómica.

Según sus propiedades químicas, los elementos se clasifican en metales y no metales.

Hay más elementos metálicos que no metálicos. Los mismos elementos que hay en la

tierra existen en otros planetas del espacio sideral. El estudiante debe conocer ambas

clases, sus propiedades físicas y químicas importantes; no memorizar, sino

familiarizarse, así por ejemplo familiarizarse con la valencia de los principales

elementos metálicos y no metálicos, no en forma individual o aislada, sino por grupos

o familias (I, II, III, etc) y de ese modo aprender de manera fácil y ágil fórmulas y

nombres de los compuestos químicos, que es parte vital del lenguaje químico.

1 Ingeniería Ambiental y Recursos Naturales


1. OBJETIVO

Análisis de la tabla periódica mediante diversas pruebas químicas y físicas.

2. FUNDAMENTO TEORICO

LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOSLa tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.

Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. La forma actual es una versión modificada de la de Mendeléyev; fue diseñada por Alfred Werner.

Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos. El primer periodo, que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos.

Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6. El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.


http://www.monografias.com/trabajos12/romandos/romandos.shtml#PRUEBAS


Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica fueron clasificados tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de las letras "A" o "B", en donde la "B" se refiere a los elementos de transición. En la actualidad ha ganado popularidad otro sistema de clasificación, que ha sido adoptado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, siglas en inglés). Este nuevo sistema enumera los grupos consecutivamente del 1 al 18 a través de la tabla periódica.

LEY PERIÓDICA Esta ley es la base de la tabla periódica y establece que las propiedades físicas y químicas de los elementos tienden a repetirse de forma sistemática conforme aumenta el número atómico.Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo IA, a excepción del hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que los del grupo VIIA), exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos con valencia -1.

Afinidad electrónicaEs una medida de la variación de la energía que tiene lugar cuando un átomo en estado gaseoso adquiere un electrón, esta proceso puede ser exotérmico (por ejemplo cuando el Flúor gana un electrón) o endotérmico (por ejemplo cuando un gas noble gana un electrón).La afinidad electrónica aumenta cuando el tamaño del átomo disminuye, el efecto pantalla aumenta y cuando el número atómico disminuye. Visto de otra manera: aumenta de izquierda a derecha, y de abajo hacia arriba, al igual que lo hace la electronegatividad.

METALES



Metal se usa para denominar a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad, y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.Tienen la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en contraste con los semiconductores.

NO METALESTienen baja electronegatividad y baja energía de ionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.

PROPIEDADESLos metales poseen ciertas propiedades físicas características, entre ellas son conductores de la electricidad. La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto (Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro (Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color; este fenómeno se denomina policromismo.

LOS ÁCIDOSSus disoluciones acuosas tienen sabor ácido y son conductoras. Corroen el metal desprendiendo H2 y enrojecen el Tornasol azul; decoloran la Fenolftaleína, y se vuelven menos ácidos cuando se mezclan con las bases. Se neutralizan con las bases dando lugar a sales.

LAS BASESSus disoluciones acuosas tienen sabor cáustico y tacto jabonoso, además de ser conductoras y resbaladizas. El tornasol vira al azul y enrojecen la Fenolftaleína Se vuelven menos básicas cuando se mezclan con ácidos neutralizándose y dando lugar a la formación de sales.

FENOLFTALEÍNALa fenolftaleína es un indicador de pH que en soluciones ácidas permanece incoloro, pero en presencia de bases toma un color rosado o violeta.Se obtiene por reacción del fenol (C6H5OH) y el anhídrido ftálico (C6H4(CO)2O) en presencia de ácido sulfúrico.

Propiedades químicasEl cambio de color está dado por las siguientes ecuaciones químicas:De medio neutro a medio básico:



H2Fenolftaleína + 2 OH- ↔ Fenolftaleína2- + 2 H2OIncoloro → Rosa

De medio básico a medio muy básico:Fenolftaleína2- + OH- ↔ Fenolftaleína(OH)3-

Rosa → Incoloro

De medio básico a medio neutro o ácido:Fenolftaleína2- + 2 H+ ↔ H2FenolftaleínaRosa → Incoloro

De medio neutro o ácido a medio muy ácido:H2Fenolftaleína + H+ ↔ H3Fenolftaleína+Incoloro → Naranja

3. MATERIALES

MATERIALES REACTIVOSMechero bunsen.Pinza EspátulaTubos de ensayo. Vaso precipitadoPizeta Cinta de magnesioLunas relojGoteroPipeta

NaOHKClLiClCaCl2

BaCl2

SrCl2

MgCl2

Na (puro)Al2(SO4)3

HNO3

fenolftaleina

NaEtanolAguaH2SO4

NaClNaFKBrKIHCl Fe, ZnAgNO3

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

A. Analizando los elementos del Grupo IA y IIA.

Colocamos una pequeña muestra de Na en un vaso precipitado y adicionamos agua hasta que se complete la reacción.

H2O + Na NaOH + H

Esa solución agregamos fenolftaleína hasta el cambio de color.


La reacción es muy violenta, al contacto con el H2O, el sodio forma como una especie de esferita muy

reactiva, mientras esta se consume, va dando tumbos de uno a otro lado y expulsando un gas color blanco.

CaCl2 BaCl2 SrCl2 MgCl2

CaCl2 BaCl2 SrCl2 MgCl2


En un tubo de ensayo colocamos cinta Mg, si temperatura ambiente, se observa:

Mg + H2O Mg(OH)2 + H

B. Alcalinos Térreos Grupo IIA

Las sustancias los trabajamos en forma de sales. Se coloco de 3 a 5 gotas de CaCl2, BaCl2, SrCl2 y MgCl2 en tubos de ensayo.

Luego se agrego H2SO4 a cada una de las muestras y se observo las reacciones(Tabla Nº 1)

BaCl2 +H2SO4 BaSO4 + 2HClCaCl2 +H2SO4 CaSO4 + 2HClSrCl2 +H2SO4 SrSO4 + 2HClMgCl2 +H2SO4 MgSO4 + 2HCl


Cambia a color rosa significa que esta solución es una base.

Si Reacciona pero muy lento (endotérmica)

La superficie del metal se forma burbujas de H2

NaCl KBr KI NaF

NaCl KBr KI NaF


A estas muestras, para comprobar su propiedad de solubilidad agregamos 1ml de etanol. (Tabla Nº 2)

C. Halógenos Grupo VIIA

En cuatro tubos de ensayo se coloca 3-5 gotas de NaCl, KBr, KI y NaF respectivamente.

Luego se adiciona AgNO3 a cada uno de ellos y observamos precipitados(Tabla Nº 3)

KBr + Ag(NO3) AgBr + KNO3

Y para los sólidos, colocamos un poco de muestra de NaCl, NaF y KBr en las lunas reloj y con una pipeta adicionamos H2SO4

concentrado.

Forman hidrácidos: NaCl + H2SO4 NaSO4 + HCl

D. Anfóteros


Permaneció con su color blanco, pero tuvo una reacción exotérmica liberando gases.

NaCl KBr

La reacción es muy lenta

Reacción Exotérmica liberando gases, cambio a color amarillo,

Fe Zn

Reacción exotérmica, con burbujeo de la sustancia de color amarillo; formando un precipitado de color gris.

HClConcentrado

Presenta 2 fases, se da una reacción Endotérmica; formando precipitado de color gris oscuro.

Fe Zn

Reacción exotérmica, con burbujeo de color marron-amarillo; formando un precipitado de color gris.

HNO3Concentrado

Reacción exotérmica; con burbujeo color amarillo oscuro liberando gases.


En un tubo de ensayo 10 gotas de Al2(SO4) y adicionamos gota a gota NaOH hasta que forme precipitado y luego la dividimos en dos muestras; a una de ellas adicionamos HCl y la otra NaOH.

Al2(SO4)Trabaja en medio acido y básico.

E. Metales de transición.

En dos tubos de ensayo se coloca las muestras solidas de Fe y Zn y adicionamos 5 gotas HCl concentrado; y en otros dos tubos de ensayo con las mismas muestras adicionamos 5 gotas de HNO3

5. RESULTADOS


Cambia color amarillo

Cambia Temperatura


Tabla Nº 1Formando sulfatos

CaCl2 + H2SO4 Color blanco y poca precipitación. BaCl2 + H2SO4 Color blanco y PrecipitaciónSrCl2 + H2SO4 Color blanco y PrecipitaciónMgCl2 + H2SO4 Forman una sola fase

Tabla Nº 1Solubilidad

CaCl2 + H2SO4 + Propanol SolubleBaCl2 + H2SO4+ Propanol No solubleSrCl2 + H2SO4+ Propanol SolubleMgCl2 + H2SO4+ Propanol Soluble

Tabla Nº 3Formación de haluros

NaCl + AgNO3 PrecipitaciónKBr + AgNO3 Mayor precipitaciónKI + AgNO3 Poca precipitación (Color amarillo)NaF + AgNO3 Menor precipitación

6. RECOMENDACIONES

Cuando sobra la sustancia utilizada no devolver al frasco porque esta se contamina; simplemente se desecha.Cuando se utiliza mechero bunsen limpiar, porque puede provocar una reacción inadecuada al color de llama de las sustancias experimentadas.Manipular con cuidado los ácidos debido a su propiedad corrosiva y toxica; y mezclar con el agua en el momento que se lava en el caño.Al usar los ácidos puros es recomendable tapar inmediatamente sacada la muestra para uso.Ser cuidadoso con la manipulación de materiales de vidrio.Dejar limpio los materiales usados y la mesa de trabajo.

7. CONCLUSIONES

Las propiedades periódicas nos permiten identificar a los elementos del mismo grupo gracias a ciertas características, propiedades tanto físicas como químicas que comparten.

Una de las propiedades periódicas es la energía de ionización, la cual nos permite predecir que tan violenta puede ser una reacción, aunque como ya lo hemos expresado, hay que señalar que esta propiedad se debe usar cuando las diferencias entre las reacciones sean bien marcadas.



8. BIBLIOGRAFIA

BROWN, T.L. LEMAY, H.E. & BURSTEN, B.E. “Química: La ciencia central”. Pearson-Prentice, novena edición. México 2004

Enciclopedia Microsoft Encarta 2002 ®, buscar por: tabla periodica.

ASOCIACIÓN FONDO DE INVESTIGACIÓN Y EDITORES.” Química: análisis de principios y aplicaciones Tomo I”, editorial Lumbreras, segunda edición, Lima-Perú 2006.


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