¨Año del centenario de Machu Picchu para el Mundo¨

Universidad Nacional De Piura Facultad de Minas

Escuela profesional de Ingeniería Química

CURSO : Laboratorio

DOCENTE : Ing. Ruth A. Concha Velarde

INFORME : 6

INTEGRANTES :

Acaro Seminario Lucia Camacho chiroque leslie Grados Barrionuevo Tania Troncos Estrada Lilian

I.- OBJETIVOS

Formular los productos de una reacción química.

Balancear y clasificar una ecuación química.

Comprender los diversos cambios de la materia para establecer que la reacción se ha producido.

II.-FUNDAMENTO TEORICO

La ciencia química que estudia la materia cuando las sustancias varían su composición y propiedades. Los cambios señalados se conocen como reacciones químicas, transformaciones, procesos o fenómenos químicos.

Para saber si se ha producido un cambio químico basta con observar si una de las siguientes evidencias sucede en el sistema observado:

- Cambio de temperatura- Formación de un precipitado - Desprendimiento de un gas - Llama- Cambio de color - Explosión

Ecuación Química

Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen. También nos indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción. Las ecuaciones químicas son el modo de representarlas.

Son igualdades matemáticas que se representan mediante símbolos o formulas lo que ocurre durante una reacción química.

Reacción Química

Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos.

REACTANTES PRODUCTOS

CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS:

De acuerdo al comportamiento de las sustancias reaccionantes.

a) REACCIÓN DE COMBINACIÓN O SÍNTESIS

Dos elementos químicos se combinan para formar un compuesto:

A+B AB

Ejemplos:

i) N2 + 3H2 2NH3

ii) 2Ca + O2 2CaO

iii) 2Mg + O2 2MgO

b) REACCIÓN DE DESCOMPOSICIÓN

Una sustancia se descompone en otras más simples que suele ser mediante calor

AB A+B

Ejemplos:

i) Los carbonatos metálicos, se descomponen con mayor o menor facilidad mediante calor, formándose el óxido metálico y CO2:

MgCO3 MgO + CO2

ii) También se descomponen mediante calor muchos hidróxidos, originando el óxido y H2O:

Ca(OH)2 CaO + H2O

c) REACCIÓN DE DESPLAZAMIENTO SIMPLE O SUSTITUCIÓN:

Aquellas en las que un elemento desplaza a otro en un compuesto . Los metales activos desplazan a los menos activos o al hidrógeno de sus compuestos en solución acuosa.

A + BC AC + B

En el desplazamiento simple se reemplaza un solo elemento de la reacción por otro elemento en un compuesto. Se le da el nombre de desplazamiento simple porque un solo elemento desplaza a otro elemento en un compuesto.

Ejemplos:

Cu(c) +2AgNO3(aq) ------------> 2Ag(c) + CuNO3(aq)

BeF2(c) + Mg(c) ----------------> MgF2(c) + Be(c)

2KBr(aq) + Cl2(g) ----------------> 2KCl(aq) + Br2(l)

d) REACCIÓN DE DOBLE DESPLAZAMIENTO, DOBLE SUSTITUCIÓN O METÁTESIS

Son aquellas reacciones en las cuales dos compuestos intercambian elementos entre sí para producir dos compuestos distintos

   3Na(OH)(ac) + FeCl3 ---------------> 3NaCl(ac) + Fe(OH)3(c)

De acuerdo a la energía involucrada

a) REACCIONES CON DESPRENDIMIENTO DE CALOR O REACCIONES EXOTÉRMICAS:

Son aquellas que liberan calor o emiten energía debido a que la energía total de los reactantes es mayor que la energía total de los productos.

EJEMPLOS:

2Mg + O2 2MgO + energía (calor)

2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 + energía (calor)

b) REACCIONES CON ABSORCIÓN DE CALOR O REACCIONES ENDOTÉRMICAS

AB + CD AC+BD

A+B C+D +CALOR

son aquellas que absorben calor debido a que la energía total de los reactantes es menor que la energía total de los productos

EJEMPLOS:

CaCO3 + calor CaO + CO2

Cu + H2SO4 + Calor CuSO4 + H2

Por La Composición Final O Sentido De La Reacción

a) REACCIÓN REVERSIBLE

Cuando los reactantes se combinan para formar los productos y estos reaccionan a su vez para formar los reactantes, estas reacciones se realizan en ambos sentidos de tal forma que en algún instante logran el equilibrio

b) REACCIÓN IRREVERSIBLE

Aquellas reacciones en las cuales solo los reactantes sufren cambios químicos dando lugar a los productos.

A+B C+D

Por El Cambio En Los Números De Oxidación

a) REACCIÓN REDOX

Se denomina reacción de reducción-oxidación, óxido-reducción, o simplemente reacción redox, a toda reacción química en la cual existe una transferencia electrónica entre los reactivos, dando lugar a un cambio en los estados de oxidación de los mismos con respecto a los productos.

Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte:

El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado.

El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.

b) REACCIÓN NO REDOX

A+B C+D

Aquellas donde no ocurre un cambio en el numero de oxidación de las sustancias participantes.

Otros Tipos De Reacciones

a) REACCIONES DE NEUTRALIZACIÓN O TITULACIÓN

Aquellas donde reacciona un ácido con un hidróxido (base)para dar una sal más agua. Son de doble desplazamiento.

El proceso de neutralización supone que ácido y base reaccionan para dar una sal neutra

b) REACCIÓN DE COMBUSTIÓN

Son aquellas en las que un hidrocarburo o en general una sustancia combustible arde al combinarse con el oxigeno del aire en presencia de fuego, produciendo cenizas y gases de combustión como: C, CO2, CO, H2O.

CO2 + H2O: combustión completa

CxHy + O2

C + CO + H2O: combustión incompleta

III. MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES

Pinza metálica 8 tubos de ensayo 1 luna de reloj 1 mechero 1 clavo oxidado 2 crisol Gradilla pipetas

REACTIVOS

cinta de Mg

ÁCIDO + BASE SAL + AGUA

fenolftaleína NaOH (0.5 M) HCl concentrado y 0.5 N CuSO4 (0.2 M) NH4SCN (0.1 M) Na y Zn metálicos AgNO3 (0.1 M) Pb(NO3)2 (0.1 M) K2CrO4 (0.1 M) Hg2(NO3)2 (0.1 M) NaHCO3 (1M) Agua destilada

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Experimento Nº 1

Con una pinza, sujete un trozo de cinta de magnesio por uno de sus extremos. Encienda el mechero con un fosforo y exponga la cinta de Mg a la punta de la

llama azul del mechero. Cuando el magnesio reaccione con el oxigeno del aire, debido al

calentamiento, observara una luz blanca intensa (no se quede mirando todo el tiempo la luz, pues puede irritarle los ojos).

Retire la cinta de la llama, espere que reaccione totalmente y apague el mechero. Al final de la reacción, la cinta tendrá un aspecto de ceniza(X)

Vierta agua en un tubo de ensayo, hasta un tercio de su altura y dejar caer la ceniza (x) dentro de él.

Agite fuertemente el tubo de ensayo para que la reacción del agua se forme el producto (Y).

para determinar si el producto formado es un acido o una base, adicione al tubo de ensayo dos gotas de fenolftaleína; la cual es un indicador que en medio básico se colorea grosella y en el medio acido o neutro se mantiene incolora.

Una vez determinada el carácter (acido o básico) del producto (Y), neutralice adicionando gota a gota y con agitación, el reactivo adecuado. Si (Y) es acido, adicione NaOH hasta la aparición del color grosella. Si (Y) es base, adicione HCl hasta que desaparezca el color grosella.

Experimento Nº 2

Coloque un clavito de hierro oxidado (Fe2O3) o un trocito de alambre de hierro oxidado sobre una luna de reloj. Rocíelo con unas cinco gotas de HCl

concentrado, agite suavemente la luna de manera que el metal siempre este en contacto con el acido. Dejar reposar por 5 – 6 minutos.

Retire cuidadosamente el clavo de la luna de reloj y déjelo caer en un tubo de ensayo que contenga una solución de CuSO4.

Déjelo en reposar por unos 5-6 minutos. Al cabo de este tiempo agitar el tubo, se desprenderá una sustancia que se asentara en el fondo del tubo de ensayo, y la solución celeste irá perdiendo su color.

Sobre el producto que se queda en la luna de reloj añádale dos gotas de tiocianato de amonio (NH4SCN). Inmediatamente, se observara la formación de un color correspondiente a uno de los productos de la reacción.

Experimento Nº3

En un tubo de ensayo que contenga agua destilada( un tercio de su volumen), adicione un trocito de sodio.

Observara que el sodio reacciona violentamente con el agua y no se hunde en ella. En el transcurso de la reacción se desprenderá un gas de color blanco (X) y se apreciara que otro producto (Y) se difunde en el liquido.

Adicione al tubo de ensayo dos gotas de fenolftaleína para determinar el carácter del producto (Y). Proceda a su neutralización con el reactivo adecuado.

Al producto (Z) de la neutralización del paso anterior adicionar dos gotas de solución de AgNO3.

Experimento Nº 4

En un tubo de ensayo deposite 1mL, aproximadamente, de solución de nitrato de plomo (II) (Pb(NO3)2),enseguida adicione tres gotas( gota a gota) de solución de cromato de potasio (K2CrO4).

Experimento Nº 5

En un tubo de ensayo deposite 1 ml, aproximadamente, de solución de nitrato mercurioso (Hg2(NO3)2), enseguida adicione tres gotas( gota a gota) de solución de cromato de potasio (K2CrO4).

Experimento Nº 6

Coloque un trocito de Zn en un tubo de ensayo y adiciónele unas tres gotas de HCl concentrado. Se apreciara una gran efervescencia y un gran desprendimiento de gas.

Si se adiciona unos 2 ml De agua se puede ver que las burbujas de gas se forman en la superficie del metal.

Experimento Nº 7

Deposite 2 ml, aproximadamente, de solución de NaHCO3 en un tubo de ensayo; adiciónele unas tres gotas de HCl concentrado.

Observar.

Experimento Nº 8: “Identificando el tipo de combustión” En dos capsulas de porcelana agregar benceno en la primera y alcohol en la

segunda. Encender las dos porcelanas. Pasar dos tubos de ensayo (uno para cada capsula) sobre las llamas originadas

de cada capsula. Observar.

V. CÁLCULOS Y RESULTADOS

Experimento Nº 1

Durante la combustión de la cinta de Mg emitió un color de llama muy luminoso y se formo un nuevo producto que tenía un aspecto de ceniza, el oxido de magnesio. Representado en la siguiente reacción:

2Mg + O2 2MgO

Una vez formado el oxido de magnesio se combino con el agua y para identificar qué tipo se sustancia era la producida se utilizo la fenolftaleína que nos indico que era una base al tornarse grosella.

MgO + H2O Mg(OH)2

Al tornarse de color grosella se paso a neutralizarla con un acido en este caso el acido clorhídrico y la muestra volvió a adquirir su color inicial (transparente)

Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O

Experimento Nº 2

Al rociar el clavo de hierro con HCl se formo un líquido amarillo negruzco y quedo el clavo compuesto solamente por hierro.

Fe2O3 +6 HCl 2FeCl3 + 3H2O

Al colocar el alambre de fierro al tubo de ensayo con sulfato cúprico y al dejar reposar se formo un precipitado marrón oscuro que es del cobre, mientras el sulfato cúprico pierde su coloración.

3CuSO4 + 2Fe Fe2(SO4)3 +3 Cu

Al hacer reaccionar de cloruro ferrico (FeCl3) que quedo en la luna de reloj con el tiocianato de amonio se formo una sustancia de un color rojo negruzco muy intenso.

NH4SCN + FeCl3 3ClNH4 + FeSCN

Experimento Nº 3

En este experimento al hacer reaccionar el sodio con el agua se observo el desprendimiento de un gas el cual era el hidrogeno, además el Na no se hunde en el agua, por el contrario de difunde en la superficie del agua.

Na + H2O NaOH + H2

Agregarle fenolftaleína se torna grosella pues reconoce a una base y por tanto se procede a neutralizar con un acido produciendo una solución de color blanquecina.

NaOH + HCl NaCl + H2O

Una vez producida la neutralización el cloruro de sodio se va hacer reaccionar con nitrato de plata

NaCl + AgNO3 AgCl + Na(NO3)

Experimento Nº 4

Al reaccionar nitrato plúmbico con cromato de potasio se formo un precipitado de color amarillo

Pb(NO3)2 + K2CrO4 PbCrO4 + KNO3

Experimento Nº 5

En este experimento al hacer reaccionar el cromato de potasio con e l nitrato mercurioso se formo un precipitado de color ladrillo en la reacción.

Hg2(NO3)2 + K2CrO4 HgCrO4 + K(NO3)

Experimento Nº 6

En el presente experimento al hacer reaccionar el Zinc con HCl se observo que formación de un burbujeo alrededor del metal lo que nos permitió entender que acido clorhídrico estaba reaccionando con el zinc y que en ese burbujeo estaba liberando gas hidrogeno.

2Zn + 2HCl 2ZnCl + H2

Experimento Nº 7

Al hacer reaccionar carbonato acido de sodio con el acido clorhídrico en el tubo de ensayo ocurrió un burbujeo que nos indico que había ocurrido una reacción

NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O

Experimento Nº 8

Para reconocer el tipo de combustión que se realizo al pasar el tubo de ensayo por la llama del solvente orgánico( benceno) se torno totalmente negro al ser cubierto por residuos de la combustión, ocurrió una combustión incompleta pues los residuos del carbono tornaron negro el tubo de ensayo.

C6H6 +2O2 5C + CO + 3H2O

En el caso de la llama producida por el alcohol el tubo de ensayo no adquirió ninguna coloración por tanto decimos que realizo una combustión completa donde solo libero CO2 mas agua.

VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los resultados obtenidos en loa practica fueron los óptimos ya que todas las reacciones que se realizaron salieron según lo esperado por tal motivo no existieron discrepancia con respecto al marco teórico.

Todas las reacciones nos dieron dos productos salvo en el caso de experimento numero 7 donde se producto un compuesto inestable y por tanto se desintegro en dióxido de carbono y agua.

La mayoría de las reacciones fueron por desplazamiento simple y sin un cambio en la valencia de los elementos lo que nos indico que eran reacciones no redox.

VII. CONCLUSIONES

En el desarrollo de la práctica se logro observar las reacciones químicas de la forma que se generaban diversos productos muy diferentes a los reactantes en los cuales en algunos casos se pudo determinar qué tipo de sustancia es (acido o base) con el uso de la fenolftaleína por ejemplo.

Se comprobó el tipo de reacción que ocurrió en los experimentos analizando los productos y fenómenos que ocurrían durante el experimento como por ejemplo cuando se utilizo el sulfato cúprico mas fierro y nos formo un precipitado solido que era el cobre, por tanto concluimos que se trataba de una reacción de simple desplazamiento.

El grupo de trabajo determino que se había ocurrido una reacción cuando aparecían sustancias diferentes a las iníciales o existía la emisión de un gas, un cambio de temperatura, la formación de un precipitado, etc.

VIII. RECOMENDACIONES

El trabajo realizado en el laboratorio se trabajo con diversas sustancia que durante las reacciones producían sustancias irritantes como la emisión una luz irritante en la combustión de la cinta de magnesio, la liberación de dióxido de carbono en la reacción del carbonato acido de sodio (NaHCO3) con HCl, por tanto se deben tomar precauciones para evitar cualquier tipo de inconveniente en el desarrollo de la practica.

IX. CUESTIONARIO

FINALIDAD DE BALANCEAR UNA ECUACIÓN

El balance de una ecuación es adecuar una reacción para que ésta cumpla con la ley de la conservación de materia propuesta por Lavoisier, para demostrar por el medio de una igualación que la masa de los productos y los reactantes permanece intacta ya que como dice la ley de Lavoisier materia permanece constante en una reacción ya que no se crean ni se destruyen átomos, solo se reordenan, por tanto es un concepto aplicable a las reacciones en la que no exista una modificación el los núcleos del átomo.

¿POR QUÉ LA FENOLFTALEÍNA TOMA COLOR GROSELLA EN MEDIO ACIDO?

En soluciones fuertemente básicas, la fenolftaleína se torna incolora, en soluciones fuertemente ácidas es naranja por lo tanto tiene diferentes rangos de acción, la fenolftaleína es un ácido débil que pierde cationes H+ en solución la molécula de fenolftaleína es incolora, en cambio el anión derivado de la fenolftaleína es de color

rosa cuando se agrega una base la fenolftaleína (siendo esta inicialmente incolora) pierde H+ formándose el anión y haciendo que tome coloración rosa el cambio de color no puede explicarse solo en base a la desprotonación.

PROCESO DE FOTOSÍNTESIS

Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.

Este proceso de transformación de de materia inorgánica a orgánica se representa mediante la siguiente ecuación química.

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

En esta reacción se libera oxigeno entonces decimos que es una reacción de simple desplazamiento pues un átomo de carbono desplaza a un átomo de oxigeno, para poder formar glucosa a partir de dióxido de carbono más agua.

¿POR QUÉ HAY DESPRENDIMIENTO O ABSORCIÓN DE ENERGÍA EN LAS REACCIONES QUÍMICAS?

En las reacciones químicas ocurren diferentes procesos uno de ellos es la reagrupación de átomos, si solo ocurre este, no se produce energía. Otro es la distribución de electrones, estos pueden ocupar varios niveles de energía o capas en un átomo así, si parte de un nivel de energía inferior y acaba en uno superior, se genera una cantidad de energía, y viceversa. La suma de las cantidades de energía de este reagrupamiento de electrones da como resultado la energía de la reacción.

X. BIBLIOGRAFIA

Cinética de las reacciones químicas, José Felipe Izquierdo, primera edición, Edicions Universitat Barcelona, 2004.

www.wikipedia.org, Reacción química, 2011.

www.monografias.com, tipos de reacciones, 2011

Química: la ciencia central, Theodore L. Brown, Bruce E. Bursten, Julia R. Burdge, Edición9, Pearson Educación, 2004.