informe nº 4-química general a1

PRÁCTICA Nº 4 Tipos de Reacciones Químicas

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE

SAN MARCOS

(UNIVERSIDAD DEL PERÚ, DECANA DE AMERICA) FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

E.A.P. QUIMICA (07.1)

• ASIGNATURA: Laboratorio de Química General AI

• GRUPO: Miércoles 13 -17 horas

• SEMESTRE ACADEMICO: 2010 – I

• PROFESOR: Carlos Góngora Tovar

• PRÁCTICA Nº 4: Tipos de Reacciones Químicas INTEGRANTES – CODIGOS:

‐ María Isabel Irribarren Ramos (10070011) ‐ David André Guzmán Torre (10070084) ‐ José Carlos Salgado Arimana (10070098)

• FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 12 de mayo de 2010

• FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 19 de mayo de 2010

2010


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TABLA DE CONTENIDOS

Carátula 1

Tabla de Contenidos 2

Resumen 3

Introducción 4

Objetivos 5

Principios teóricos 6

Detalles Experimentales 10

Aparatos 10

Materiales 10

Procedimiento experimental - Resultados 11

Conclusiones 19

Recomendaciones 20

Bibliografía 21

Anexos 22


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RESUMEN

En este informe se aprenderá a identificar los tipos de reacciones químicas.

Uno de los experimentos en que identificamos claramente el tipo de reacción , es cuando en la

ecuación HCl y el Zinc se juntan para formar ZnCl más H2 (hidrógeno gaseoso) aquí nos damos

cuenta que 1 átomo Zn reemplaza a 2 átomos H , esto y muchos mas experimentos se darán a

conocer en el siguiente informe.


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INTRODUCCIÓN

En este informe se aprenderá a conocer detalladamente las diferentes clases de reacciones químicas

por medio de la practica o la experimentación, para así poder establecer una relación entre los

principios teóricos y los hechos experimentales, lo cual nos permitirá diferenciar los tipos de

reacciones.


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OBJETIVOS

• Identificar las reacciones químicas de acuerdo a las definiciones dadas en la

complementación teórica

• Observar cuando ocurren dichas reacciones

• Diferenciar entre cambio químico y cambio físico

• Identificar el elemento que se oxida y se reduce en una reacción redox.

• Escribir las ecuaciones químicas que representan a las reacciones de los experimentos

realizados.

• Formular conclusiones en base a la experiencia realizada

PRINCIPIOS TEÓRICOS


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REACCION QUÍMICA:

Proceso en el que una o más sustancias —los reactivos— se transforman en otras sustancias

diferentes —los productos de la reacción. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido

de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las

que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los

productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen

constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas,

incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

La importancia de dichas reacciones es notoria en muchos aspectos de la vida diaria en fenómenos

tales como explosiones; procesos vitales tales como alimentación, respiración etc. Todas las

sustancias que a diario utilizamos son o fueron producto de reacciones químicas.

CLASES O TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS:

POR EL COMPORTACMIENTO DE LOS REACTANTES

Reacción de composición o síntesis

En las reacciones de síntesis o composición es donde dos reactantes se combinan para formar un solo

producto. Muchos elementos reaccionan con otro de esta manera para formar compuestos,

por ejemplo:

2CaO(s) + 2H2O(l) → 2Ca(OH)2(ac)

En esta formula se mezclan 2 moles de oxido de calcio sólido con 2 moles de agua liquida reacciona

produciendo 2 moles de hidróxido de calcio en estado acuoso.

Reacción de descomposición


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Este tipo de reacción es contraria a la de composición o síntesis ya que en esta no se unen 2 o mas

moléculas para formar una sola, sino que una sola molécula se divide o se rompe para formar varias

moléculas mas sencillas, por ejemplo:

2HgO(s) → 2Hg(l) + O2(g)

en esta formula una 2 molécula de oxido de mercurio sólido se descomponen o dividen para formar

2 moléculas de mercurio y una de oxigeno, las cuales son mas sencillas que la primera.

Reacción de desplazamiento o sustitución

En este tipo de reacción, un elemento libre sustituye y libera a otro elemento presente en un

compuesto, su ecuación general es:

CuSO4(ac) + Fe(s) → FeSO4(ac) + Cu(s)

En esta reacción un mol de sulfato de cobre con 1 mol de hierro para formar sulfato de hierro y cobre

Reacción de doble sustitución, doble desplazamiento o metátesis

Son aquellas reacciones que se dan por intercambio de átomos entre los reactivos

AB + CD → AC + BD

Por Ejemplo:

K2S + MgSO4 → K2SO4 + MgS

En esta reacción 1 mol de sulfuro de potasio reaccionan con sulfato de magnesio para formar sulfato

de potasio y sulfuro de magnesio.

POR EL COMPORTAMIENTO DEL PRODUCTO

Reacción reversible

Son aquellas reacciones que se dan tanto de manera directa como de manera inversa, es decir, que

las sustancias reactantes pueden volver a su estructura original.

A + B ⇄ C + D


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Por Ejemplo:

FeCl3 + 6KSCN ⇄ [Fe(SCN)6]K3(ac) + 3KCl

Reacción irreversible

Son aquellas reacciones que se dan en una sola dirección, es decir, las sustancias reactantes no

pueden volver a su forma original.

A + B → C + D

Por Ejemplo:

2KClO3(ac) → 2KCl(s) + O2(g)

POR LA ENERGIA INVOLUCRADA

Reacción exotérmica

Son aquellas reacciones en las que ocurre una liberación o desprendimiento de energía.

Por Ejemplo:

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) + Calor

Reacción endotérmica

Son aquellas reacciones en las que ocurre una absorción de energía.

Por Ejemplo:

2Mg(s) + O2(g) + Calor → 2MgO(s)

POR EL CAMBIO EN EL NÚMERO DE OXIDACION

Reacción redox

Son aquellas reacciones en las que existe una variación en el número de oxidación de reactantes y

productos.


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Por Ejemplo:

2 NaCl(ac) → 2 Na(s) + Cl2(g)

La pila Cu-Ag, un ejemplo de reacción redox.

Hay reacciones que se pueden dar a simple vista como esta


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DETALLLES EXPERIMENTALES

En esta serie de experimentos hemos utilizado lo siguiente:

a) Aparatos:

• 5 tubos de prueba

• 1 tubo de prueba con tapa

• Gradilla

• Tubo de desprendimiento de gas

• Cocinilla o mechero

• Pisceta

• Fósforo

• Cuba de plástico

b) Materiales:

• Cobre metálico(Cu(s))

• FeCl3 0,2 M

• H2S(ac)

• ZnSO4 al 5% en peso

• KMnO4 0,01 M

• HCl 2,0 M

• (KClO3 + MnO2)

• Fenolftaleina

• AgNO3 al 1% en peso

• CH3COOH 0,1 M

• KCl 0,1 M

• CaCl2 al 1% en peso

• Cinc en granalla(Zn(s))

• Na2CO3 0,1 N

• NH4OH 0,1 y 1 M

• K2CrO4 0,1 M

• Pb(NO3)2 0,1 M

• (NH4)C2O4 al 5% en peso


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• Anaranjado de metilo

• Papel de tornasol

• KSCN 0,002 M

• CH3COOH 2,0 M

• H2SO4 0,1 N

• NaNO2 al 5% en peso

c) Procedimiento Experimental – Resultado:

• Experimento 1: Reacción de Desplazamiento

i. Colocamos en un tubo de ensayo una granalla de Cinc.

ii. Agregamos luego 1 mL de HCl 2,0 N, luego lo agitamos vigorosamente y dejamos en

reposo.

iii. Repetimos la experiencia usando CH3COOH 2,0 M.

Podremos notar que de la granalla de cinc surgen una serie de burbujas que subes a la

superficie. Estas burbujas son moléculas de H2(g) que se adhieren a las paredes del tubo de

ensayo.

Según las ecuaciones siguientes:

- 2HCl(ac) + Zn(s) → ZnCl2 + H2(g)

- 2CH3COOH (ac) + Zn(s) → Zn(CH3COO)2 + H2(g)

Debido a que el HCl (Ácido Clorhídrico) es un ácido

fuerte, la reacción se da de manera violenta, caso

contrario con el CH3COOH (Ácido Acético) que es un

ácido débil.

• Experimento 2: Reacción de doble desplazamiento o metátesis


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a. Sin precipitación

i. Adicionamos en un tubo de ensayo 1 m L de Na2CO3 0,1

N.

ii. Añadimos luego 2 gotas de indicador anaranjado de

metilo.

iii. Notamos una coloración amarilla debido a que el

Na2CO3 es una sal básica (pH > 7).

iv. Enseguida adicionamos gota a gota 1 mL de HCl 2,0 N

con agitación y podremos apreciar que el color amarillo

empieza a tornarse de un color anaranjado rosa, ello

debido al HCl que es ácido fuerte. Según la ecuación:

- Na2CO32HCl(ac) → CO2(g) + H2O(l) + 2NaCl(ac)

b. Con precipitación

i. Añadimos en un tubo de ensayo 1 mL de solución de K2CrO4 0,1 M.

ii. Adicionamos al tubo 1 mL de solución de Pb(NO3)2 0,1 M.

iii. Dejamos en reposo. Notamos que se forma un sólido al cual llamaremos precipitado,

que es un sólido insoluble a la solución en la que se encuentra o que esta

sobresaturado y necesita mas solvente. Hallaremos el precipitado según la ecuación

siguiente:

- K2CrO4(ac) + Pb(NO3)2(ac) → PbCrO4(s) + 2K(NO3) (ac)


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• Experimento 3: Reacción de descomposición

i. En un tubo de ensayo pirex adicionamos aproximadamente 0,2 g de la mezcla sólida

con 87,5% de KClO3 y 12,5% de MnO2.

ii. Luego instalamos los equipos tal como se muestra en el diagrama siguiente:

iii. Sumergimos en la cuba con agua un tubo de ensayo lleno de agua en posición

vertical.

iv. Procedemos a calentar el tubo conteniendo la mezcla con el mechero y enseguida la

conexión de salida debe ser introducida en el tubo con agua de la cuba. Al generarse

el oxígeno, desplaza el agua del mismo. La ecuación química es la siguiente:

2KClO3(s) + MnO2(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) + MnO2(s)

Donde el MnO2(s) es un reactivo usado como catalizador (acelera la velocidad de la

reacción y no interviene en ella).

v. Luego recogemos en el tubo de ensayo el gas, lo tapamos rápida y herméticamente

para que este no escape. Esto nos ayudara en la siguiente experiencia.

• Experimento 4: Reacción de adición

i. Con el tubo de la experiencia anterior conteniendo oxígeno (O2(g)), destapamos

cuidadosamente y agregamos una viruta de cobre previamente calentada.

ii. Volvemos a tapar el tubo y notamos que la viruta empieza a aparecer manchas de

color negro debido a la oxidación provocada por el O2(g) según la siguiente ecuación:


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Cu(s) + O2(g) → CuO2(s)

• Experimento 5: Reacción REDOX

i. Adicionamos en un tubo de ensayo 1 mL de solución de KMnO4 0,01 M.

ii. Agregamos luego 3 mL de agua destilada

iii. Añadimos 5 gotas de H2SO4 0,1 N y luego agregamos 1 a 2 gotas de NaNO2 al

5%

iv. Notamos que la solución se vuelve incolora, por lo que es difícil notar los

cambios. La ecuación química en la siguiente:

KMnO4(ac) + H2O(l) + H2SO4(ac) + NaNO2(ac) → MnSO4(ac)+ K2SO4(ac) + KNO3(ac) + Na2SO4(ac) + H2O(l)


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• Experimento 6: Reacción reversible

i. Adicionamos en un tubo de ensayo 1 mL de

FeCl3 0,2 M

Añadimos a este tubo 1 mL de solución de KSCN

0,002M. Agitamos y observamos que la solución se

torna de un color rojo sangre debido al iones

[Fe(SCN)]2+ que le dan ese color característico a la

solución.

ii. Ahora adicionamos a la solución resultante gota a

gota con agitación 1 mL de solución de KCl 0,1 M.

Agitamos y observamos el cambio de coloración

como resultado del desplazamiento del equilibrio

químico.

iii. Finalmente añadir a la solución resultante gota a

gota con agitación 1 mL de solución de FeCl3 0,2 M

hasta que se restablezca la coloración inicial lo que

nos demuestra la reversibilidad de la misma. La ecuación química es la siguiente:

FeCl3 + 6KSCN ⇄ [Fe(SCN)6]K3(ac) + 3KCl

Amarillo Rojo

• Experimento 7: Características de productos

En determinadas reacciones se puede observar las siguientes

características en los productos:

a. Con formación de precipitado

o Amorfo

i. Tomamos en un tubo de ensayo 1,0 mL de solución

de ZnSO4 al 5% en peso.

ii. Agregamos solución de H2S(ac) recién preparada. Según la ecuación química:

ZnSO4(ac) + H2S(ac) → ZnS(s) + H2SO4(l)


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Donde ZnS(s) es el precipitado, es amorfo ya que no tiene una forma definida.

o Cristalino

i. En un tubo de ensayo agregamos 1 mL de solución de (NH4)C2O4 al 5% en peso.

ii. Adicionar 1,0 mL de solución de CaCl2 al 1% en peso. La sustancia que

sedimenta es de color blanco. Según la ecuación química.

(NH4)C2O4(ac) + CaCl2 → CaC2O4 + 2NH4Cl

o Coloidal

i. En un tubo de ensayo agregamos 0,5 mL de solución de FeCl3

0,2 M.

ii. Luego agregamos 1 mL de solución de NH4OH 1 M.

iii. Se forma un coloide (un gel) de color naranja. Su ecuación

química es:

FeCl3 + NH4OH → Fe(OH)3 + NH4Cl

b. Sin formación de precipitado

o Con coloración

i. En un tubo de ensayo adicionamos 1,0 mL de solución de

K2CrO4 0,1 M.

ii. Luego agregar 0,5 mL de solución de HCl 0,2 M

iii. Notamos que la solución cambia a color amarillo. La ecuación química de la

reacción es:

2 K2CrO4 + 16HCl → 2CrCl3 + 4KCl + 3Cl2 + 8H2O

Cr2O4-2 + H+ ⇄ Cr2O7

-2 + H2O

Cr2O7-2 + OH+ ⇄ CrO4

-2 + H2O


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o Sin coloración

i. Colocamos en un tubo de ensayo 1 mL de solución de CH3COOH 0,1 M. Se

verifica la acidez con un pedazo de papel tornasol (rojo - azul).

ii. Enseguida agregamos al tubo gota a gota con agitación una solución de NH4OH 0,1

y 1 M hasta neutralización.

iii. Observamos el cambio de papel tornasol a color rojo al agregar el ácido, luego

cuando adquiere carácter básico cambia a azul. La ecuación química es la siguiente:

CH3COOH + NH4OH → CH3COONH4 + H2O

iv. Usando la fenolftaleina, se comprueba el carácter ácido de la solución al momento

de echar la Fenolftaleina al ser esta solución incolora. Igualmente cuando la

solución es básica, al echar fenolftaleina se torna con un rojo grosella.


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ACIDO BASE

• Experimento 8: Reacciones con formación de ION COMPLEJO

i. En un tubo de ensayo adicionar 1mL de solución de KCl 0,1 M

ii. Luego añadir 1 mL de solución de AgNO3 al 1% en peso. Agitar y esperaque el

precipitado sedimente.

iii. Decante la solución del tubo. Al tubo con el sólido agregar gota a gota con

agitación una solución de amoniaco NH4OH 0,7 M, hasta la desaparición del

precipitado.

iv. La ecuación química de la reacción es:

KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3

AgCl + NH4OH → NH4Cl + Ag(OH)


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CONCLUSIONES

Las conclusiones que podemos llegar después de haber culminado esta serie de experimentos son

las siguientes:

• En síntesis podemos decir que las reacciones químicas son de suma importancia ya que son

fenómenos que vemos a diario en nuestra vida y son la base de la realización de las funciones

vitales y las demás actividades del hombre o cualquier otro ser vivo.

• Existen varios tipos de reacciones los cuales son: reacción de combinación, de

descomposición, de sustitución y de doble sustitución, todos estos muy diferentes pero

cumplen la misma función la formación de uno o varias sustancias y/o compuestos nuevos,

los cuales pueden ser de mucha utilidad, o también pueden ser dañinos para la naturaleza.


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RECOMENDACIONES

Las recomendaciones que podemos dar son las siguientes:

• Atender las recomendaciones que indica el profesor en la clase. El tiene una mayor

experiencia y puede aclarar las dudas que se nos presentan.

• Ya que trabajaremos con soluciones y entre ellas ácidos fuertes y débiles, como por ejemplo

el acido acético que despide un olor muy fuerte y penetrante, es indispensable usar guantes

de seguridad, mascaras de seguridad y lentes de seguridad..

• Realizar buenas mediciones y trasvases de los reactivos. Un exceso puede provocar sucesos

inesperados.

• Una recomendación adicional es que seamos muy observadores y cuidadosos al realizar el

método del balanceo ion-electrón, ya que esto nos permitirá obtener un buen resultado en el

balanceo de las ecuaciones.


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BIBLIOGRAFIA

• http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica

• http://es.wikipedia.org/wiki/Tiocianato

• http://html.rincondelvago.com/clases-de-reacciones-quimicas.html


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ANEXOS

CUESTIONARIO

1. Clasifique cada una de las reacciones:

a. 2KBr(ac) + Cl2(ac) → 2KCl + Br2(ac) Simple desplazamiento

b. NaF(ac) + AgNO3(ac) → AgF(ac)+ NaNO3(s) Metátesis

c. BaCl2(ac) + H2SO4(ac) → BaSO4(pp) + 2HCl(ac) Metátesis

d. 2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) Descomposición

e. AgF(ac) + 2NH3(ac) Ag(NH3)2F(ac) Adición

f. HNO3(ac) + H2S(ac) 2NO(g) + 3S(s) + 4H2O(l) REDOX

2. De las ecuaciones de la pregunta 1 ¿Cuáles se pueden identificar experimentalmente?

Explique el procedimiento.

De las ecuaciones, la ecuación c), pues esta forma precipitado, igualmente la b). La d) pues se

forma un único sólido, igualmente en la f) se forma el azufre.


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3. ¿Qué papel desempeña el MnO2 en la reacción de descomposición?

El MnO2 desempeña el papel de catalizador, cuyo único fin es el de acelerar la reacción, siendo

esta una sustancia expectante (no participa en la reacción).

4. ¿Qué es un inhibidor y como actúa en un proceso químico?

Un inhibidor es una sustancia que evita que se lleve a cabo una reacción química.

5. Escriba la ecuación molecular balanceada para la reacción del Al con ácido Bromhídrico.

2Al(s) + HBr(ac) → 2AlBr3(ac) + H2(g)

6. Prediga el resultado de las reacciones siguientes e indique a que tipo pertenecen.

a. 2HBr(ac) + Ca(OH)2(ac) CaBr2(s) + 2H2O(l) Metátesis

b. FeO + HClO4

7. Complete las reacciones.

a. KBr + Cl2 KCl + Br2

b. CaCl2 + H2SO4 CaSO4 + 2HCl

informe nº 4-química general a1

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