Practica 1: Reconocimiento de las reacciones químicas.

Yarith Gomez y Duvan Castillo.

Universidad Del Norte. Barranquilla, Atlántico.E-mails: edcastillo@uninorte.edu.co; yarithg@uninorte.edu.co

_________________________________________________________________________Resumen

En este laboratorio se pudieron poner en práctica las reacciones químicas mediante experimentos en los cuales se utilizó inicialmente: agua, bicarbonato de sodio, ácido acético, vinagre, ácido cítrico; posteriormente: bicarbonato de sodio, ácido cítrico y agua, y finalmente gaseosas en lata. Realizando la mezcla de las sustancias mencionadas anteriormente y observando los cambios en los productos pudimos inferir que hubo presencia de reacciones químicas en algunos casos y que la masa se conservó o disminuyo en otros. Todo esto teniendo en cuenta las reacciones químicas y los cambios que esta conlleva.

Palabras claves: estequiometria, cambio físico, cambio químico, ecuaciones, mezcla y reacción química. _________________________________________________________________________Introducción

Las reacciones son una serie de eventos que se desencadenan progresivamente hasta que se llega el resultado final deseado, estas implican cambios en las sustancias reaccionantes dando como resultado nuevos productos, en el proceso de cambio o transformación los reactivos (sustancias participantes). La transferencia de energía es lo que caracteriza una reacción química, energía que se crea al haber un reordenamiento molecular ya que se rompen o se crean enlaces químicos, de esta manera obtenemos un tercer compuesto. Estas reacciones químicas pueden ser tanto irreversibles, como reversibles. Los cambios que se experimentan pueden ser físicos o químicos siendo los químicos los más difíciles de restituirse; que en la reacción ocurra un cambio refiere a la alteración, ya sea a la apariencia o de la forma de un resultado.En una reacción química son de gran importancia los cálculos estequiométricos que por definición son el análisis cuantitativo entre los reactivos y los productos, estos cálculos se fundamentan en la ley de la conservación de la materia que postula lo siguiente: la cantidad de materia previa a la reacción o transformación será la misma al finalizar dicho suceso._________________________________________________________________________Materiales y métodos

Los materiales utilizados durante la puesta en práctica en este laboratorio fueron los siguientes:

Agua Bicarbonato de sodio Ácido acético Vinagre

Ácido cítrico Gaseosa Beaker Pipeta Balanza Tubo de ensayo

Para iniciar debemos tomar 4 tubos de ensayos y marcarlos con números del 1 al 4 respectivamente. Luego a cada uno de ellos adicionarle con la ayuda de la espátula pequeña aproximadamente 50 mg de bicarbonato de sodio. Al primer tubo debemos adicionar agua, en el segundo caso será vinagre, en el tercer caso usaremos ácido acético y en la cuarta mezcla será preciso dar uso al ácido cítrico (en estado sólido), ya que este no se encuentra como lo necesitamos (estado líquido) será necesario utilizar agua para mezclarlo y disolverlo. Colocando dos dedos en la parte inferior del tubo de ensayo se pudo determinar la cantidad de ácido y el agua a utilizar. Dependiendo de si hay mucha o poca efervescencia y gas en el tubo se podría saber que tan ácidos era los reactivos.

En el experimento alpha empezamos adicionándole a dos beakers 0,5 g de bicarbonato aprox., luego de esto pesamos el beaker solo con el bicarbonato y registramos el peso. Al primero le agregamos 5 mL de agua y registramos nuevamente la más. En el segundo Beaker adicionamos ácido cítrico en estado sólido (no se tenía en solución), y pesamos. Luego esperamos 5 minutos con agitación casual estando el beaker arriba de la balanza y registramos la masa final.

En el experimento beta determinamos la masa de diferentes marcas de gaseosas a temperatura ambiente: antes de abrirla la agitamos, tomamos el peso, abrimos, después de 5 minutos tómanos nuevamente la masa y después de 96 horas. El registro de masa lo hicimos utilizando la balanza.

_________________________________________________________________________Resultados

I. Experimento de reconocimiento de reacciones químicas

Mezclas Interpretación ObservacionesBicarbonato de sodio + Agua NaHCO3 + H2O

Hubo poca solubilidad del bicarbonato, no hubo efervescencia. Se disuelve casi en su totalidad pasado los 15 minutos.

Bicarbonato de sodio + Vinagre NaHCO3 + CH3COOH

(ácido acético al 5%)

Hubo efervescencia parcial, gas, luego de 10 minutos aproximadamente se disuelve completamente el

bicarbonato.Bicarbonato de sodio + Ácido acético NaHCO3 + CH3COOH

Efervescencia parcial lenta, menor liberación de gas (a comparación con la anterior).

Bicarbonato de sodio + Ácido cítrico + Agua NaHCO3 + C6H8O7 + H2O

Luego de agregar agua la reacción fue mucho más “explosiva”, libero más gas que las demás mezclas, efervescencia parcial, en menos de 5 minutos ya había disuelto todo el bicarbonato (se tenía el producto)-

1. El agua actúa como un solvente del bicarbonato por ende entre mayor sea la cantidad de agua mayor será la disolución del bicarbonato.

2. En todos los casos, excepto NaHCO3 + H2Odebido a que el bicarbonato es una sal y se diluye.

3. El ácido acético y bicarbonato se juntaron liberando dióxido de carbono lo que se muestra como efervescencia.

4. Como el ácido cítrico y el bicarbonato estaban en estado sólido no se produjo reacción, pro luego de agregarle agua reaccionó debido a que el agua diluyo al ácido cítrico.

II. Experimento de conservación de la masa

Experimento alpha:

Agua + Bicarbonato de sodio

Masa (gr) Observaciones

Peso de 0.5 g de NaHCO3 30.1 No ocurre nada.Peso de NaHCO3 con 5 mL de agua

34.7 Al agregar agua aumenta la masa de la mezcla, no hubo reacción.

Bicarbonato de sodio + Ácido cítrico (solido) + Agua

Masa (gr) Observaciones

Peso de 0.5 g de NaHCO3 + C6H8O7

24.4 No hay reacción porque ambos reactivos son sólidos.

Agregado de agua a los sólidos (NaHCO3 + C6H8O7 + H2O)

24.9 Efervescencia parcial, gas.

Después de 5 min. (Masa final)

28.6 Aumenta la masa, efervescencia parcial, no hay total disolución del bicarbonato.

Cuando se produce una reacción química su masa no cambia, por ende en las reacciones como en la solubilidad el peso se mantuvo igual; solo cambio cuando le agregamos el otro reactivo. La suma de los reactivos es la masa final de los productos.

Experimento beta:

Gaseosa Masa lata tapada (grs)

Masa después de 5 minutos

Masa después de 96 horas

Masa liberada (grs)

7up 349,3 348,8 343,7 5,6Manzana 348,1 348,0 343,7 4,4Pepsi 351,0 349,7 345,3 5,7Colombiana 355,2 354,8 348,9 6,3

1. La Pepsi fue la gaseosa que más gas libero a los 5 minutos y a las 96 horas. Por lo tanto, es la gaseosa más acida.

Discusión

I. Experimento de reconocimiento de reacciones

Cuando al bicarbonato de sodio se le agrega agua no ocurre ninguna reacción, ya que el bicarbonato de sodio es una sal y como toda sal es soluble (aunque tiene poca solubilidad) en agua. La sal se disocia en iones de sodio e iones de bicarbonato, haciendo que el ion carbonato se hidrolice y entre en equilibrio la solución, Por ende no hubo efervescencia solo disolución. En el segundo tubo si hubo reacción (bicarbonato y vinagre), al adicionarle vinagre al bicarbonato se produce gran cantidad de gas (CO2) y efervescencia, debido a la capacidad del bicarbonato de liberar dióxido de carbono. El vinagre por tener una concentración del 3% al 5% de ácido acético y pequeñas cantidades de ácido tartárico favorece la reacción. También se produce una reacción acido – base entre el bicarbonato y el ácido acético pero este al ser mucho menos acido produce menos efervescencia, y consigo la reacción fue mucho más lenta. Ambas reacciones: NaHCO3 + CH3COOH y NaHCO3 +

Vinagre (CH3COOH al 5%) producen ácido carbónico que al ser muy inestable se descompone en H2O y CO2. En el cuarto tubo no se produjo reacción “directa” entre en ácido cítrico y el bicarbonato de sodio ya que ambas se encontraban en estado sólido pero luego de agregarle agua que actúa como solvente se produjo mucha efervescencia haciendo de esta la reacción más rápida en cuanto a la obtención de producto.

II. Experimento de conservación de la masa

Experimento alpha: La presentación de problemas (como la no utilización de la solución del ácido cítrico y la el desperfecto de la balanza) dificultaron la experimentación de estas reacciones. Pese a esto no pudimos emplear medidas exactas y nos tocó redondear o hacer uso de operaciones matemáticas para poder entender los resultados que debían dar el experimento. En dicha experimentación observamos que mientras se agregan los reactivos, lógicamente la masa aumentara; cuando se produce la reacción (en el caso del C6H8O7 + NaHCO3) y pasado los cinco minutos la masa no cambia, se conserva. Esto quiere decir que la masa total de los productos es igual a la masa total de los reactivos que han reaccionado. Se necesitan proporciones fijas en una reacción química, Ej. 8g O + 9g H2O = 1g H, si hay más cantidad de uno de ellos se quedara sin reaccionar (reactivo en exceso). La ecuación de reacción entre el bicarbonato de sodio y el ácido cítrico es la siguiente: C6H8O7 + NaHCO3 ---> NaC6H6O6 + CO2 + H2O, y balanceada quedaría así: C6H8O7 + 3NaHCO3 ---> Na3C6H5O7 + 3CO2 + 3H2O.

Experimento beta: El ácido carbónico se agrega para disminuir el pH, otorgando más acidez a la gaseosa y por lo tanto es más burbujeante. Al ser destapada la lata este se libera rápidamente y al ser muy inestable se convierte en dióxido de carbono y agua. Pasadas las 96 horas, comparando y observando se puede inferir que la cantidad agregada de ácido carbónico es de aproximadamente de 5grs por lata, en el caso de la manzana, 6grs en la Pepsi, 7grs en la 7up y 6,5 en la Colombiana. Siendo la 7up la gaseosa más acida y a la que más se le agrega H2CO3. Cabe resaltar que grandes cantidades de sacarosa son agregadas para “esconder” la acidez y que la degustación sea la mejor.

______________________________________________________________________Conclusión

De esta experimentación se puede concluir que la capacidad para reaccionar químicamente se encuentra presente en muchas de las sustancia al interactuar unas con otras. También se pudo saber que algunas no tienen reacción como es el caso del bicarbonato y el agua que no reacciona por la solubilidad del bicarbonato. De igual manera estudiamos el uso de las bases y los ácidos que son de los reactivos necesarios para formar una reacción. Recordamos que hay una reacción química cuando sucede un cambio en la estructura molecular del reactante y sus enlaces transformándola en otras sustancias denominadas productos. Dicha práctica nos llevó a afianzar nuestros

conocimientos y a observar con detenimiento como y porque se produce una reacción química.

______________________________________________________________________ Referencias

Definición de Reacción química, Definición abc, 2015 [Internet]. Disponible en: http://www.definicionabc.com/ciencia/reaccion-quimica.php

Unidad didáctica 6: Las reacciones químicas, Química web, 2015 [Internet]. Disponible en: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/index.htm