Ao de la Promocin de la Industria Responsable

Ao de la Promocin de la Industria Responsable

Universidad Nacional Mayor de San MarcosFacultad de Qumica, Ingeniera Qumica e Ingeniera Agroindustrial

Curso: Laboratorio de Qumica General

E.A.P.: Ingeniera Qumica

Experimento n2: Introduccin Experimental al sistema peridico

Integrantes: Gere Lavado Jimy Bran Jefferson Ramrez Vsquez Renzo Kevn Rojas Sarmiento

Profesor: Leoncio Reyna Marias

Fecha: 01/05/14

Tabla de Contenido:

Resumen 3

Introduccin 4 Principios Tericos 5

Desarrollo Experimental 8

Clculos 11

Discusin de Resultados 13

Conclusiones 15

Recomendaciones 16

Bibliografa 17

Anexos 18

I. Resumen:

En esta segunda prctica de laboratorio se estudiara las propiedades qumicas y fsicas y de los elementos segn su posicin en la tabla peridica.En este experimento se mostrara las propiedades fsicas y qumicas de algunos elementos.En nuestro experimento usaremos los siguientes instrumentos de laboratorio: gradillas, tubos de ensayo(1,2 10 cm) , esptula ,pinza de metal, plancha de vidrio, luna de reloj, goteros, piceta , bagueta , probeta, pipeta, pera de absorcin y equipo de centrifuga. Para observar las propiedades fsicas de los metales se usar la plancha de vidrio y la esptula, y para observar las reaccin con el O usaremos el vaso de precipitado y la luna de reloj, para observar la solubilidad de sustancias usaremos los goteros, tubos y gradillas.Y el uso de un mechero y la pinza de metal para observar la reaccin del aluminio en 5ml HCl 2N y NaOH 2N

II. Introduccin:

En un determinado momento de la historia los qumicos descubrieron una gran serie de elementos los cuales deseaban clasificar de manera universal, es por ello que naci la tabla peridica. Primero con un modelo de triadas por parte de Dobereiner para luego ver un modelo de octavas por parte de Newlands y as llegar a la tabla peridica de Mendeleiv en la que predominaban los pesos atmicos para finalmente llegar a la tabla actual de Moseley en la que predominan los nmeros atmicos.Es gracias a esta tabla que podemos clasificar a los elementos en grupos y perodos. Incluso dentro de cada grupo o perodo hay ms clasificaciones y propiedades entre los elementos los cuales detallaremos a continuacin.

III. Principios Tericos:

1) Tabla peridicaLamamos Tabla Peridica a la distribucin de elementos en orden creciente de sus nmeros atmicos, donde los elementos que tienen propiedades similares se colocan en columnas verticales.2) Clasificacin en la Tabla PeridicaEn la tabla peridica los elementos se dividen por categoras: los elementos representativos, los gases nobles, los elementos de transicin(o metales de transicin), los lantnidos y los actnidos.3) Configuracin electrnicaEs la representacin del modelo atmico de Schrdinger o modelo de la mecnica cuntica. En esta representacin se indican los niveles y los orbitales que ocupan los electrones. La configuracin electrnica es nos es para ubicar a un elemento en la tabla peridica.Familias en la tabla peridica:1- Metales Alcalinos2- Metales Alcalinos Trreos3- Metales de transicin4- Boroides 5- Carbonoides6- Nitrogenoides7- Calcgenos o Anfgenos8- Halgenos9- Gases Nobles10- Metales de transicin Interna

4) Propiedades en la Tabla Peridica4.1) La energa de ionizacin (EI)Es la mnima energa ( ) necesaria para remover un electrn de un tomo en estado gaseoso, en su estado fundamental. En otras palabras la energa de ionizacin es la cantidad de energa en kilojoules necesaria para desprender un mol de electrones de 1 mol de tomos en estado gaseoso.4.2) Afinidad electrnicaEs la capacidad de aceptar uno o ms electrones.+4.3) Radio AtmicoEs la mitad de distancia entre los ncleos de dos tomos metlicos adyacentes o de una molcula diatnica.

4.4) ElectronegatividadLlamamos electronegatividad a la capacidad de un tomo para atraer hacia si los electrones de un enlace qumico. Los elementos con electronegatividad alta tienen mayor tendencia para atraer electrones que los elementos con electronegatividad baja.4.5) Carcter no metlicoEs la caracterstica que tienen los no metales de ganar electrones.En un periodo, el C.N.M. o fuerza oxidante de los elementos se incrementa al aumentar la carga nuclear, y en un grupo aumenta conforme disminuye la carga nuclear.4.6)Carcter metlicoEs la caracterstica que tienen los metales de perder con mucha facilidad los electrones del ltimo nivel.En un periodo, el carcter metlico o fuerza reductora de los elementos aumenta al disminuir la carga nuclear, y en un grupo aumenta conforme se eleva la carga nuclear.

5) SolubilidadLa solubilidad es capacidad que posee una sustancia para poder disolverse en otra. Dicha capacidad puede ser expresada en moles por litro, gramos por litro o tambin en porcentaje del soluto.Generalmente, para hacer que el soluto se disuelva se suele calentar la muestra, de este modo, la sustancia disuelta seconocecomosolutoy la sustancia donde se disuelve el soluto se conoce comodisolvente.

6) PrecipitadoLamamos precipitado al slido que se produce en una disolucin por efecto de cristalizacin o de una reaccin qumica. A este proceso se le llama precipitacin. Dicha reaccin puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la disolucin debido a una reaccin qumica o a que la disolucin ha sido sobresaturada por algn compuesto, esto es, que no acepta ms soluto y que al no poder ser disuelto, dicho soluto forma el precipitado.

IV. Desarrollo Experimental:EXPERIMENTO 1En el primer experimento se nos hizo observar algunos metales de la familia del IA que son los metales alcalinos los cuales despus de ser sacados de sus frascos fueron cortados y puestos en una plancha de vidrio; obtuvimos estos resultados:METALAPARIENCIABRILLO METALICODUREZA

LitioColor gris oscuroPosee un brillo moderadoAl ser cortado opone resistencia

SodioColor gris claro un poco anaranjado amarillentoMs brillo que el litioEs ms blando que el litio

PotasioDe un color gris an ms claroPresencia de ms brillo que el sodioEs ms blando que el sodio

EXPERIMENTO 2En el segundo experimento colocamos los trozos de los metales cortados en un vaso con agua, luego le echamos fenolftalena y obtuvimos los siguientes resultados:METALREACCIN CON EL AGUADESCRIPCINCOLOR (MEZCLA+ FENOLFTALEINA)

Litio (Li)Algo rpidaEn la reaccin se muestra el verdadero color del litio al disolverse libera H gaseoso formndose hidrxido de Litio.Rojo roselia debido a que se form una base.

Sodio (Na)RpidaEn la reaccin se muestra el verdadero color del Sodio al disolverse libera H gaseoso y algo de fuego formndose hidrxido de Sodio.Rojo roselia debido a que se form una base.

Potasio (K)Muy rpidaEs una reaccin algo violenta, se muestra el verdadero color del potasio al disolverse libera H gaseoso y hay presencia de fuego formndose hidrxido de Potasio.Rojo roselia debido a que se form una base.

EXPERIMENTO 3A continuacin haremos experimentos con elementos de la familia de los metales alcalinos trreos (GRUPO IIA).a) Formacin de sulfatos : Con diversos elementos del IIA los combinamos con HCl y obtuvimos los siguientes resultados:MEZCLAOBSERVACIONES

MgCl2(ac) + H2SO4(ac) Mg(SO4)(ac) + HCl(ac)No ha cambiado la solucin teniendo un color transparente (anexo 1)

CaCl2(ac) + H2SO4(ac) Ca(SO4)(ac) + HCl(ac)No se muestra cambio en su color siendo una solucin transparente (anexo 2)

SrCl2(ac) + H2SO4(ac) Sr(SO4)(s) + HCl(ac)Presencia de color blanco transparente (anexo 3)

BaCl2(ac) + H2SO4(ac) Ba(SO4)(s) + HCl(ac)Mayor presencia de color blanco algo intenso.(anexo 4)

b) Solubilidad de los sulfatos de los metales alcalinos trreos que obtuvimos anteriormente mezclando ahora con etanol. Estos fueron los resultados:MEZCLAOBSERVACIONES AL MEZCLAR CON ETANOL

Mg(SO4)(ac) + HCl(ac)La mezcla sigue siendo transparente

Ca(SO4)(ac) + HCl(ac)La mezcla no se torna de otro color sigue siendo transparente

Sr(SO4)(s) + HCl(ac)Hay presencia de poco precipitado en el fondo

Ba(SO4)(s) + HCl(ac)Se forma un poco ms de precipitado en el fondo

EXPERIMENTO 4Estos experimentos fueron realizados con la familia de halgenos (GRUPO VIIA).a) Formacin de los haluros de plataMEZCLAOBSERVACIONES

NaF + AgNO3 AgF + NaNO3La solucin es transparente

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3Color blanco presencia de precipitado

KBr + AgNO3 AgBr + KNO3Presencia de precipitado en el fondo. Su color es blanco un poco amarillento

KI + AgNO3 AgI + KNO3Mayor precipitado y mayor cambio de color amarillo blanquesino

b) Solubilidad de los haluros de plata obtenidos anteriormente mezclados con un medio amoniacal. Estos fueron los resultados:MEZCLAOBSERVACIONES

AgF + NH3La mezcla es transparente y casi nada de precipitado

AgCl + NH3La mezcla es transparente con presencia de un poco de precipitado

AgBr + NH3Su color es transparente con presencia de un poco de precipitado en el fondo

AgI + NH3Hay precencia de precipitado el color de la mezcla es blanco.

c) Propiedad de Desplazamiento de los halgenosMEZCLAOBSERVACIONESAL AGREGAR CCl4

KBr + Cl2Posee un color transparentePresencia de dos fases pero ambas de color medio transparente

KI + Cl2Su color cambia tornndose amarilloSe form dos fases una de color amarillo y otra de color rosado.

KI + Br2Su color cambia a un tono oscuro como negroSe observa dos fases una de color oscuro y otro naranja oscuro

Estudio del grupo IIIA(propiedad anftera)MEZCLAOBSERVACIONES

Al(s) + HCl(ac)El aluminio se disolva mientras se echaba el HCl y al calentar ya se haba disuelto todo de forma rpida.

Al(s) + NaOH(ac)La mezcla se necesit calentar para disolver el aluminio completamente.

V. Clculos:1.- Por qu los metales alcalinos deben ser almacenados en recipientes de vidrio color mbar y sumergidos en kerosene, benceno o cualquier solventa apolar? Los metales alcalinos deben guardarse as debido a que son muy reactivos, estos metales se guardan en frascos con un solvente apolar para aislarlo con cualquier contacto del agua (atmosfrica), debido a que el agua es polar no se llega a mezclar y el metal esta fuera de su alcance. Una forma sencilla de recordar en que se disuelve un compuesto es la de tener en cuenta la frase: IGUAL SE DISUELVE EN IGUAL; por ejemplo la sal se puede disolver en agua ya que ambos son compuestos polares.2.-De acuerdo a sus observaciones, Por qu el potasio tiene mayor brillo metlico y es ms blando que el litio? Porque posee mayor carcter metlico que es lo mismo a decir que es un elemento del cual se puede extraer ms fcilmente un electrn, adems en los metales alcalinos al aumentar su periodo aumenta su radio atmico y los electrones son atrados con menos fuerza. Como el potasio est en un periodo ms alto que el litio posee ms brillo y es ms blando.3.-Escriba cada uno de las reacciones observadas entre el agua y los metales alcalinos y diga porque, al final de la reaccin, se agrega fenolftalena.LITIO Al echar un pequeo trozo de litio (Li) al vaso con agua este va disolviendo de una forma algo lenta liberando hidrogeno gaseoso del agua formando un hidrxido de litio LiOH.Se agrega fenolftalena debido a que es un indicador y as al mezclarlo podemos determinar si es una base o no. Al agregarlo al LiOH cambia de color transparente aun color rojo-roselia demostrando que es una base.SODIO Al echar el sodio (Na) al vaso con agua se produce una reaccin un poco ms rpida que la del litio con presencia de un poco de fuego libera energa e hidrogeno gaseoso quedando en el vaso un hidrxido de sodio NaOH.Se agrega fenolftalena debido a que es un indicador y as al mezclarlo podemos determinar si es una base o no. Al agregarlo al NaOH cambia de color transparente aun color rojo-roselia demostrando que es una base.

POTASIO Al echar un pequeo trozo de potasio (K) al vaso la reaccin es rpida y violenta liberando energa con presencia de fuego e hidrogeno gaseoso el metal se disuelve rpido formando un hidrxido de potasio KOH.Se agrega fenolftalena debido a que es un indicador y as al mezclarlo podemos determinar si es una base o no. Al agregarlo al KOH cambia de color transparente aun color rojo-roselia demostrando que es una base.4.- Qu relacin hay entre el radio atmico, la solubilidad y la formacin de precipitado en una solucin acuosa? .De acuerdo a sus observaciones y mediante reacciones, proponga algunos ejemplos.Segn las reacciones observadas en el laboratorio podemos dar una relacin entre el radio atmico, la solubilidad y la formacin del precipitado. Todas estas caractersticas varan segn el periodo de los elementos; mientras el periodo aumenta el R.A tambin aumenta y segn las reacciones observadas de los compuestos formados por elementos de mayor R.A son menos solubles y forman ms precipitados que los dems en comparacin.5.-Explique la solubilidad de los sulfatos de metales alcalino trreos en etanol.La solubilidad de un compuesto se nota fsicamente cuando en el recipiente donde se ha realizado la mezcla se observa transparencia y sin presencia de precipitado esto nos da a entender que se ha disuelto el soluto completamente.En el caso de los sulfatos (MgSO4, CaSO4, SrSO4, BaSO4) de los cuales los dos primeros cumplen la condicin de ser transparente y no formar precipitado pero los dos restantes sus mezclas se volvieron algo turbia y con presencia de precipitado lo cual nos da a conocer que no es muy soluble en etanol.7.- Cmo identifica, desde el punto de vista fsico y qumico, el contenido de un tubo en el que se form un precipitado que podra ser AgCl o AgI? Segn sus ecuaciones de reaccin:NaCl(ac) + AgNO3(ac) AgCl(s) + NaNO3(ac) KI(ac) + AgNO3(ac) AgI(s) + KNO3(ac)

VI. Discusin de Resultados:ADVERTENCIA:Los experimentos realizados y expuestos en este informe fueron realizados para obtener resultados cualitativos y ms no cuantitativos esto se debe a las dificultades tcnicas que se presentaron el mismo da del laboratorio por las cuales algunas partes del manual con respecto a evaluacin de cantidades no fueron realizadas. El concepto o la idea de cada experimento si fue colocada con lo cual podemos seguir desarrollando un anlisis de cada resultado obtenido.1 EXPERIMENTO Y 2 EXPERIMENTOEn el primer experimento y segundo experimento observamos tres metales alcalinos distintos que fueron trados en frascos en los cuales estos se encontraban sumergidos en kerosene lo cual es un solvente apolar esto se debe a que se quiere evitar que los metales reaccionen con el agua de la atmosfera luego al ser colocados en una plancha de vidrio reaccionaron de diferente manera con el medio ambiente, ya que al reaccionar con el oxgeno los metales que posean un brillo metlico y color caractersticos se tornaban grises oscuros debido a que se oxidaban, en el agua cuando fueron colocados en cada vaso los metales se disolvieron mostrando su verdadero color y liberando hidrogeno gaseoso pero tardaron en distintos rangos de tiempos en consumirse siendo el ms rpido y violento el potasio(K) la reaccin se debe al carcter metlico de cada elemento siendo el de mayor C.M el que ms rpido reaccione.3 EXPERIMENTOa) En este experimento realizamos mezclas en las cuales obtuvimos los sulfatos con distintos elementos los cuales tenan ciertas caractersticas. Los sulfatos fueron resultado de la mezcla de algunos metales alcalinos trreos con el HSO4. El primero fue el Mg(SO4) el cual no presento cambio en su mezcla siguiendo de un color transparente lo cual muestra que los compuestos mezclados son solubles. El segundo fue el Ca(SO4) el cual no presento cambio en su mezcla siguiendo de un color transparente lo cual muestra que los compuestos mezclados son solubles. El tercero fue el Sr(SO4) el cual presento cambio en su mezcla tornndose de un color algo blanco lo cual muestra que los compuestos mezclados no son muy solubles. El cuarto fue el Ba(SO4) el cual presento cambio en su mezcla convirtindose en un color blanco lo cual muestra que los compuestos mezclados no son solubles.

b) La solubilidad de cada compuesto en este caso de los sulfatos anteriormente obtenidos podemos decir mediante las observaciones del experimento realizado; que en etanol no todas las mezclas son solubles ya que en los tubos de ensayo en los cuales se encontraban las mezclas de los dos ltimos sulfatos con etanol respectivamente se mostraron algo turbias y con presencia de precipitado esto nos da a entender que a mayor aumento de los periodos de los elementos que conformaron esos sulfatos debamos de necesitar ms cantidad de solvente para evitar el precipitado. 4 EXPERIMENTO En este experimento del estudio del grupo IIIA observamos como el AL se disolva en un cido y en una base; lo cual podemos observar que en una acido se disuelve de forma normal casi sin necesidad de calentar mucho pero en una base se necesita calentar ms para que se disuelva y se demora un poco ms que cuando est en un cido.

VII. Conclusiones: Queda demostrado que los elementos qumicos, segn su grupo y periodo, tienen diferentes reacciones. En el caso de los metales, mientras mayor periodo tengan, mayor ser su reaccin de oxidacin. En el grupo de los halgenos el flor tiene mayorfuerzade desplazamiento que los otros halgenos.

VIII. Recomendaciones: Algunas recomendaciones que podemos dar son las siguientes: Debido a la cantidad de experimentos tener siempre un cuaderno a la mano y anotar los datos ms importantes, adems de seguir cada paso del procedimiento siempre teniendo cuidado con las sustancias que vamos a utilizar ms sin son metales o cidos los cuales pueden llegar a resultar peligrosos si no se toma las medidas de precaucin respectivas. Analizar y llegar a una conclusin clara de cada reaccin realizada en los experimentos.

IX. Bibliografa:

Chang, undcima edicinBrown, Qumica, La ciencia Central, Undcima edicin http://tablaperiodica.in/caracter-metalico-y-caracter-no-metalico-de-los-elementoshttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/concepto-de-solubilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Precipitadohttp://www.tablaperiodica.es/wp-content/uploads/CU%C3%81NTOS-ELEMENTOS-TABLA-PERI%C3%93DICA.pngt (tabla peridica)

X. Anexos:

1) Experimento 3:

Anexo 1: MgCl2(ac) + H2SO4(ac) Mg(SO4)(ac) + HCl(ac)

Anexo 2: CaCl2(ac) + H2SO4(ac) Ca(SO4)(ac) + HCl(ac)

Anexo 3: SrCl2(ac) + H2SO4(ac) Sr(SO4)(s) + HCl(ac)

Anexo 4: BaCl2(ac) + H2SO4(ac) Ba(SO4)(s) + HCl(ac)

2