reacciones quÍmicas

LABORATORIO DE QUÍMICANro. PFRPágina 1/13

TEMA: REACCIONES QUIMICASSemestre: 1Grupo : cLab. Nº : 5

REACCIONES QUÍMICAS

1. INTRODUCCIÓN

Estamos colocando en la parte teórica una buena cantidad de información, pues al seguir un

procedimiento relativamente sencillo, y tal vez, a simple vista no percibir lo que ocurre al hacer

las distintas mezclas, el fundamento teórico, más el estudio de las observaciones y

conclusiones ayudarán a entender lo que ocurre en cada mezcla que hacemos para obtener una

determinada solución, en sí, nos ayudarán a poder entender en gran manera el proceso

experimental que estamos realizando.

Tenemos claro que una solución es una mezcla homogénea, a nivel molecular, de dos o más

soluciones. En este laboratorio realizaremos la preparación de soluciones, utilizando el

procedimiento establecido para la preparación de cada solución. En cada experiencia

deberemos calcular la cantidad de solvente que debemos utilizar, para hacer este cálculo

utilizamos las fórmulas dadas en la teoría, para cada experiencia utilizamos una fórmula

distinta, pues estaremos realizando la preparación de tres experiencias, utilizando unidades de

concentración distintas, molaridad, normalidad, peso/peso, volumen/volumen.



2. OBJETIVOS

Identificar las reacciones químicas de desplazamiento. Identificar las reacciones químicas exotérmicas Identificar las reacciones redox. Identificar las reacciones de oxidación. Escribir correctamente ecuaciones químicas indicando los estados de agregación. Identificar productos químicos peligrosos para el ambiente.

3. EQUIPOS Y MATERIALES.

1 superficie metálica. 1 mechero bunsen. 4 tubos de ensayo. 2 morteros con sus pilones respectivos. 1 vaso de precipitación de 100 mL.

3.1 . REACTIVOS Y SOLUCIONES:

Agua destilada Fósforos o encendedor. Oxido de cobre (II). Cinc en polvo. Ácido clorhídrico (2M). Ácido nítrico concentrado. Nitrato de plomo (II) (0.2M). Yoduro de potasio (0.2 M). Dicromato de potasio. Ácido sulfúrico concentrado. Etanol 96°.



4. FUNDAMENTO TEÓRICO

Las reacciones químicas son procesos en el cual unas sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otras llamadas productos. Los reactivos rompen sus enlaces originales para formar otro tipo de enlaces diferentes, distribuyendo sus átomos también de manera diferente.

Las sustancias que reaccionan (reactivos) se deben encontrar con suficiente energía. Al pasar esto, se romperán todos o algunos de los enlaces que tienen las moléculas que reaccionan; los átomos o grupos de átomos resultantes del choque reorganizarán sus enlaces, creándose otras sustancias diferentes a las iniciales (productos de la reacción).

Por tanto, una reacción química tendrá lugar:

Los reactivos se deben encontrar. Normalmente necesitaremos otras sustancias que sirvan como punto de encuentro de los reactivos, estas sustancias no se modificarán en el proceso y se denominan catalizadores.

El choque que tiene lugar al encontrarse liberará suficiente energía para romper enlaces de las moléculas que participan en el fenómeno químico.

Se formarán nuevos enlaces, con la consiguiente aparición de compuesto diferentes a los iniciales (productos).

Las características más relevantes de las reacciones químicas son:

Tiene lugar un cambio en las propiedades de los cuerpos que reaccionan.

Existe una variación de energía que se pone de manifiesto en el transcurso del proceso.

Existen diferentes tipos de reacciones químicas, de las cuales, en nuestra práctica de laboratorio consideraremos a la Sustitución Simple, Reacción Exotérmica y Endotérmica, Metátesis y REDOX.



5. PROCEDIMIENTO Y CUESTIONARIO.

5.1. EXPERIENCIA 1: REACCIÓN ENTRE EL Zn(S) Y EL CuO(S)

Pese 0.4 g de óxido de cobre (II) (CuO) y 0.32 g de zinc en polvo, mézclelos removiendo hasta conseguir una mezcla uniforme color gris.

La mezcla recibida la colocamos en forma de un salchicha de aproximadamente 2 cm de largo sobre una superficie metálica. Calentamos un extremo de la salchicha desde arriba con la llama de un mechero Bunsen.

La reacción la podemos ver en la imagen 4.1. El sólido formado luego de la reacción lo colocamos dentro de un tubo de ensayo

y lo calentamos con un mechero Bunsen y luego lo dejamos enfriar. Una vez enfriado el sólido le agregamos ácido clorhídrico 2M y lo agitamos.

Procedimos a decantar el líquido del tubo de ensayo, dejando sólo el sólido, luego agregamos ácido nítrico concentrado.

5.1.1. Cuestionario.

¿Qué sucede cuando se calienta la “salchicha” con el mechero?

Hay una reacción endotérmica de desplazamiento simple.

¿Cuáles son los productos de la reacción?

Los productos de la reacción son óxido de zinc y cobre al estado básico.

¿Ud. podría afirmar que la reacción fue exotérmica o endotérmica? ¿Por qué?

La reacción fue endotérmica, puesto que absorbe energía, pero a su vez es también exotérmica, ya que libera energía en forma de calor y de luz.

¿Qué sucede cuando se calienta el sólido blanco obtenido en la experiencia de la salchicha? ¿Qué ocurre cuando el sólido se enfría en el tubo de ensayo? ¿A qué se debe este fenómeno?

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Figura 5.1Reacción del Óxido de Cobre



Cuando calentamos el sólido blanco éste toma un color rojo, y al enfriarse queda en color amarillento.

¿Qué ocurre cuando se agrega el ácido clorhídrico al tubo de ensayo?

Se produce una reacción casi inmediata, tomando la solución una coloración verdosa.

¿Cuál es el sólido que no se disuelve en el ácido clorhídrico?

El Cobre, porque esta al estado natural. Es un elemento reductor.

¿Qué ocurre cuando al sólido de la experiencia anterior se le adiciona ácido nítrico?

Se produce una reacción exotérmica, se libera calor y la solución toma un color azul oscuro.

¿Cuál es el gas que se desprende en la reacción?

Se desprende un gas amarillento casi de color marrón, es el Dióxido de Nitrógeno.

¿Cuál es el compuesto que está en la solución y que tiñe a éste de azul?.

Es el nitrato de cobre, su color es de azul verdoso, por la reacción del cobre con el ácido nítrico.

¿Por qué el ácido Nítrico puede disolver al sólido y el ácido clorhídrico no?

Porque el ácido clorhídrico en sólido forma un óxido, de esta forma se separa el cobre del cinc. Por eso el cobre no reacciona con el ácido clorhídrico.

El nitrato de cobre (II) obtenido en nuestra experiencia de laboratorio, ¿se puede desechar por el fregadero?

No, es una solución muy tóxica.

De las reacciones presentadas anteriormente (a, b, c y d), ¿cuál(es) de ellas son reacciones de desplazamiento?.

La a y c. (Simple y doble simultáneamente)

De las reacciones presentadas anteriormente (a, b, c y d), ¿cuál(es) de ellas son reacciones redox? ¿Por qué?



La “a y d”, porque en “a” el estado de oxidación cambia de 2 a 0; y en el “d” porque el estado de oxidación cambia de 0 a 2.

De las reacciones presentadas anteriormente (a, b, c y d), ¿en cuál(es) de ellas los reactantes se encuentran ionizados? ¿Cuáles son los nombres de estos compuestos?

El ácido nítrico y el ácido clorhídrico

De las reacciones presentadas anteriormente (a, b, c y d), ¿en cuál(es) de ellas los productos se encuentran ionizados? ¿Cuáles son los nombres de estos compuestos?

El cloruro de zinc y el nitrato de cobre.

EXPERIMENTO 2: REACCIÓN ENTRE EL Pb(NO3)2 Y EL KI

5.1.2. Pesamos 0.2 g de nitrato de plomo II y 0.2 g de Yoduro de Potasio, los pulverizamos individualmente en un mortero y luego los colocamos en un tubo de ensayo asegurándonos de mezclarlos bien.

5.1.3. En un tubo de ensayo colocamos 2mL de nitrato de plomo (II)) (0.2M) y en otro tubo colocamos 2 mL de yoduro de Potasio (0.2M), a ambos les agregamos un poco de agua destilada y luego vertimos la solución que contenía el yoduro de Potasio dentro del tubo de ensayo que contenía el nitrato de Plomo (II).

¿Qué ocurre cuando se mezclan el nitrato de plomo (II) con la de yoduro de potasio sólidos dentro del tubo de ensayo?



Se produce una reacción, obteniéndose un sólido de color amarillo intenso, la reacción es lenta.

¿Qué ocurre cuando se mezclan las disoluciones de nitrato de plomo (II) con la de yoduro de potasio?

Se produce una reacción inmediata, obteniéndose un líquido de color amarillo intenso.

¿Cuál es el sólido formado en la reacción formado en la reacción anterior y de qué color es éste?

El sólido que obtenemos es el Yoduro de Plomo (II), PbI2, tiene una coloración amarillo intenso, el cual es uno de los compuestos base para la elaboración de pinturas.

Escriba las ecuaciones de ambas reacciones.

Pb(NO3)2 + 2 KI --> PbI2 + 2 KNO3 (ac)

¿Qué tipo de reacciones se produce?

La reacción en disolución acuosa del Nitrato de plomo y el Yoduro de potasio formó un precipitado, que en este caso fue el Yoduro de plomo.Un precipitado es un sólido insoluble que se separa de la disolución, esto lo podemos observar claramente si dejamos reposar el líquido obtenido, pues nos percataremos que el amarillo intenso se asienta en el fondo del tubo.

En esta reacción también podemos ver que se trata de una reacción de metátesis o de doble desplazamiento, en la cual se implica un intercambio de partes entre dos compuestos.

No se verifica ninguna oxidación ni reducción, por lo que podemos decir que no se produce una reacción REDOX.

¿Por qué cuando el nitrato de plomo (II) y el yoduro de potasio están sólidos no reaccionan (o lo hacen muy lentamente), pero en cambio cuando están disueltos lo hacen muy rápidamente?

En estado sólido difícilmente cambian su estructura, pero cuando se disuelven en estado acuoso fácilmente se mezclan y cambian.

El Yoduro de Plomo (II) obtenido en nuestra experiencia, ¿se puede desechar por el fregadero?

No, ya que es un compuesto muy tóxico.



EXPERIMENTO 3: REACCIÓN ENTRE EL CH3CH2OH Y EL K2Cr2O7(S)

Iniciamos pesando 0.3 g de dicromato de potasio y lo colocamos en una vaso de precipitados de 100 mL, adicionamos gota a gota ácido sulfúrico concentrado hasta que los cristales estén humedecidos y luego vertimos 20 mL de etano 96º. La mezcla produjo un líquido de coloración verdosa.

Cr2O72-

(ac) + CH3CH2OH(ac) + H+(ac) CH3CHO(ac) + Cr3+

(ac) + H2O(l)

¿Qué ocurrió cuando se agregó el etanol al dicromato de potasio? ¿Qué color se apreció?

El Ácido Sulfúrico ayudó para que se realice una reacción rápida, y al añadir el etanol la mezcla tomó un color verde.

El color obtenido ¿a cuál elemento corresponde?

Al Cromo+3, que es la sal más común usada en la industria del curtido.

La reacción observada es una reacción típica de oxidación ¿cuál es el agente oxidante?

El dicromato de Potasio.

¿Cuál es la utilidad práctica que tiene esta reacción química?

El Cr3+ se utiliza en las industrias del curtido, el CH3CHO se utiliza en la detección de alcohol en la sangre.

6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

En cada experiencia hemos utilizado básicamente el mismo proceso para obtener la solución. En el caso del Cloruro de Sodio, la Sacarosa y el Hidróxido de Sodio los



hemos disuelto en agua para luego completar los 100 mL añadiendo más agua, y con el alcohol etílico y Ácido Clorhídrico, por ser líquidos, sólo procedimos a mezclar con agua hasta obtener los 100 mL.

Es importante mencionar que para cada caso fue de extremada importancia calcular de forma exacta la cantidad de soluto a utilizar, pues si la cantidad no es exacta no estaremos obteniendo la concentración deseada.

Las propiedades físicas y químicas de las disoluciones dependen de las cantidades relativas de soluto y disolvente presentes.

La última experiencia tiene cierta diferencia a las demás, pues en este caso estamos obteniendo una solución con cierta concentración a partir de otra, estamos disminuyendo concentración de 1,5 N a 0,1 N; para ello hemos utilizado la técnica de la Dilución, y para esta experiencia podemos dar las siguientes observaciones y conclusiones:

Para hallar la cantidad de soluto a utilizar utilizamos una fórmula que tiene cierta diferencia a las demás, aunque en definitiva es lo mismo, es considerar que el volumen inicial por la concentración inicial es igual al volumen final por la concentración final. Si se multiplica el volumen de la solución por su concentración en las unidades adecuadas se obtiene la cantidad de soluto. Por lo tanto, estamos diciendo lo mismo, que la cantidad de soluto antes y después de diluir es igual.

La cantidad de soluto que había en la solución original no cambia, se mantiene constante. En el caso de diluir seguimos teniendo la misma cantidad de soluto pero ahora en mayor cantidad de solvente, por eso la concentración disminuye.

Según lo visto podemos decir que si queremos disminuir la concentración de una solución, lo que debemos hacer es agregar solvente.



7. BIBLIOGRAFÍA

TECSUP –PFR (2011), Manual de Laboratorio de Química I: Práctica Nº 4

http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_v/conceptos/

conceptos_bloque_5_1.htm

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/reacciones-enxotermicas-

endotermicas-y-principio-de-thompsen-berthelot

http://terminalogaqumica.blogspot.com/2007/01/doble-descomposicin-doble-

sustitucin-o.html

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/reacciones-enxotermicas-endotermicas-y-principio-de-thompsen-berthelot

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http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_v/conceptos/conceptos_bloque_5_1.htm

http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_v/conceptos/conceptos_bloque_5_1.htm



9.- BIBLIOGRAFIA:

La mayoría de la información que necesitamos para la realización de este trabajo la obtuvimos de:

Laboratorio de física Tecsup 2012

01/10/2012 HORA: 4:00 PM

http://html.rincondelvago.com/MAS.html

01/10/2012 HORA: 5:30 PM

http://docencia.udea.edu.co/cen/fisica-mas/practicas/practica07.htm

01/10/2012 HORA: 8:00 PM

SERWAY, Raymond. FISICA I 4ta Ed. Mc. Grau-Hill. México. 1991.

01/10/2012 hora 9:10 pm

http://docencia.udea.edu.co/cen/fisica-mas/practicas/practica07.htm

http://html.rincondelvago.com/MAS.html

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