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PRACTICA No. 7 “LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA (TRANSFORMACIONES SUCESIVAS SUCESIVAS DEL COBRE)” INTRODUCCIÓN “Ley de la conservación de la materia” La cantidad de materia se mide por su peso; como el peso permanece constante durante cual quier reacción química, la materia también permanece constante. Ley de Lavosier o de conservación de la masa ( publicada en 1789) En un sistema aislado la masa se mantiene constante, lo que implica que la masa total de reactivos es igual a la masa total de las sustancias que se obtienen tras la reacción. La conservación de la masa: Un cambio ya sea físico o químico no provoca la creación de destrucción de materia sino únicamente un reordenamiento de las partículas constituyentes Ley de las proporciones definidas: Cuando varios elementos se combinan para f ormar un compuesto la relación entre las masas de cada uno de ellos es siempre constante. Ley las proporciones múltiples: Cuando al unirse dos elementos pueden formar más de un compuesto, las cantidades de un elemento que se unen con una cantidad fija de otro elemento, para f ormar en cada caso un compuesto diferente, está en una relación de número sencill os. Ley de los equivalentes: Los pesos de diferentes sustancias que se combinan con un mismo peso de otra dan la relación en que ellos se combinan entre sí multiplicada por un número sencillo. Lo anterior conduce a fijar a cada elemento un numero que representa su p eso de combinación relativo a los demás, pudiendo tener algunos elementos más de un peso equivalentes (por ejemplo el azufre) Teoría atómica de Dalton: Las anteriores leyes de las combinaciones químicas, totalmente experimentales y sin conexión entre sí, fueron reunidas y explicadas por Dal ton. Dalton supuso que la materia era discontinua y que estaba formada por partículas indivisibles llamadas átomos. La teoría atómica afirma:
2 Los elementos están constituidos por átomos, partículas discretas de materia, que son indivisibles en inalterables. Todos los átomos del mismo elementos el ementos son idénticos en masa y propiedades. Los átomos de distintos elementos tienen diferente masa y propiedades. Los componentes se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación constante y sencilla Por lo tanto: como según Dalton en una relación química los átomos no cambian, sólo se reagrupan; no puede haber variación de masa. Por lo tanto la masa se conserva. Del mismo modo una teoría continua de la materia sería incapaz de explicar la ley de las proporciones definidas, en cambio la teoría atómica puede hacerlo justificando la formación de compuestos a partir de una determinada proporción definida de atomos de los distintos elementos que la l a forma. Para justificar la ley de las proporciones múltiples consideramos el ejemplo de los óxidos de cobre: Las masas de cobre que se combinan con la misma de oxígeno han de estar en relación 1:2 es decir, de los números enteros sencillos 1. REACCIONES QUÍMICAS: (cambio químico) Proceso mediante el cual una o más sustancias (elementos o compuestos) denominadas reactivos, sufren un proceso de transformación o combinación para dar lugar a una serie de sustancias (elementos o compuestos) denominadas productos. En una reacción química se produce d esprendimiento o absorción de calor o diversas formas de energía. Presentan 3 tipos de cambios que se desarrollan cuando los reactantes se transforman en diferentes productos: • Cambio de propiedades físicas y químicas • Cambio de composición porcentual de los átomos de cada compuesto • Cambio de energía que se verifica durante la reacción al desprender calor y luz Reacción endotérmica: Para producirse necesita calor; absorbe calor o energía. Reacción exotérmica: Al efectuarse libera calor. Información contenida en una reacción: → = Produce o da lugar a... + = Se utiliza para indicar el numero de sustancias que participan en una reacción ↑ = Gas que desprende ↓ = sólido que precipita ∆ = En química, significa aplicación de calor (g) = gas (l) = líquido (aq) = solución acuosa (S) = sólido (c.e.) = corriente eléctrica Reacciones reversibles : Los productos pueden reaccionar entre sí para formar de nuevo las sustancias que reaccionaron inicialmente para obtener el producto. Se indican con una doble fecha Reacciones irreversibles: irreversibles: Se realizan en un solo sentido y se indican con un sola flecha 2. 1
Puig, Ignacio, S.J. ,CURSO GENERAL DE QUÍMICA, editorial Marín, 1961, México. Pp. 134-145 Talanquer Artigas Vicente A. Etal QUÍMICA Editorial Santillana, Santillana, México DF 2000, 6ta edición pp. 18-22 2
3 Tipos de reacción química: Síntesis o combinación directa: Se unen qu ímicamente 2 o mas elementos o compuestos, para formar un solo compuesto. Descomposición: Un compuesto se descompone en sus ele mentos o compuestos mas sencillos. Sustitución simple o desplazamiento: Se realizan cuando un elemento toma el lugar de otro en un compuesto. El elemento que está en estado libre, es mas activo químicamente que el que está en solución, por lo que lo desplaza o sustituye. Sustitución doble o doble reemplazo : Dos elementos o radicales de diferentes compuestos se intercambian. Balanceo por tanteo: Consiste en balancear una ecuación tomando en cuenta los siguientes pasos: • Conocer a los elementos que forman partículas diatómicas (H 2, O2, N2, I2, Br 2 y Cl2) • Sumar los átomos de un mismo elemento el emento que se encuentran en el primer miembro y compararlos con los del segundo miembro, lo que nos permitirá determinar los coeficientes que se van a utilizar. utili zar. • Comprobar que en los coeficientes del primer miembro y el segundo miembro existan la misma cantidad de átomos de cada elemento. • El balanceo de ecuaciones químicas debe regirse por las leyes ponderables con el fin de que se cumpla con la ley de Lavoisier (Ley de la conservación de la materia), que, tratándose de ecuaciones químicas dice: “La suma de las masas de los reactantes o reactivos es igual a la l a suma de las masas de los productos”.
REACTIVOS: COBRE (Cu) Es uno de los metales de mayor uso, de apariencia metálica y color pardo rojizo. El cobre es uno de los elementos de transición de la tabla periódica, y su número atómico es 29. Su punto de fusión es de 1.083 °C, mientras que su punto de ebullición es de unos 2.567 °C, y tiene una densidad de 8,9 g/cm3. Su masa atómica es 63,546. cobre. Densidad relativa (agua = 1): 8.9, Solubilidad en agua: Ninguna. 3. ESTADO FISICO; ASPECTO: Polvo rojo, vira a verde por exposición a ambientes húmedos. PELIGROS QUÍMICOS: Se forman compuestos inestables frente al choque con compuestos acetilénicos, óxido de etileno y azidas. Reacciona con oxidantes fuertes tales como cloratos, bromatos e iodatos, originando peligro de explosión. VIAS DE EXPOSICIÓN: La sustancia se puede absorber por inhalación y por ingestión. RIESGO DE INHALACIÓN : La evaporación a 20°C es despreciable; sin embargo, se puede alcanzar rápidamente una concentración nociva de partículas en el aire cuando se dispersa. EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACIÓN: La inhalación del humo puede originar fiebre de los humos metálicos. EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA: El contacto prolongado o repetido puede producir sensibilización de la piel. ACETONA C3H6O/CH3-CO-CH3 (Propanona / Propan-2-ona / Dimetil cetona) Masa molecular: 58.1 ESTADO FISICO: Líquido incoloro, de olor característico. PELIGROS FISICOS: El vapor es más denso que el aire y puede extenderse a ras del suelo; posible ignición en punto distante. PELIGROS QUÍMICOS : La sustancia puede formar peróxidos explosivos en contacto con 3
"Cobre." Enciclopedia® Microsoft® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
4 oxidantes fuertes tales como ácido acético, ácido nítrico y peróxido de hidrógeno. Reacciona con cloroformo y bromoformo en condiciones básicas, originando pelig ro de incendio y explosión. Ataca a los plásticos. VIAS DE EXPOSICIÓN: La sustancia se puede absorber por inhalación y a través de la piel. RIESGO DE INHALACIÓN : Por evaporación de esta sustancia a 20°C, se puede alcanzar bastante rápidamente una concentración nociva en el aire alcanzándose mucho antes, si se dispersa. EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACIÓN: El vapor de la sustancia irrita los ojos y el tracto respiratorio. La sustancia puede causar efectos en el sistema nervioso central, el hígado, el riñón y el tracto gastrointestinal. EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA: El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis. El líquido desengrasa la piel. La sustancia puede afectar a la sangre y a la médula ósea. PROPIEDADES FÍSICAS: Punto de ebullición: 56°C Punto de fusión: -95°C Densidad relativa (agua = 1): 0.8 Solubilidad en agua: Miscible Presión de vapor, kPa a 20°C: 24 Densidad relativa de vapor (aire = 1): 2.0 Densidad relativa de la mezcla vapor/aire a 20°C (aire = 1): 1.2 Punto de inflamación: -18°C c.c. Temperatura de autoignición: 465°C Límites de explosividad, % en volumen en el aire: 2.2-13 Coeficiente de reparto octanol/agua como log Pow: -0.24
ACIDO NITRICO (HNO 3) Masa molecular: 63.0 ESTADO FISICO; ASPECTO: Líquido entre incoloro y amarillo, de olor acre. PELIGROS QUÍMICOS: La sustancia se descompone al calentarla suavemente, produciendo óxidos de nitrógeno. La sustancia es un oxidante fuerte y reacciona violentamente con materiales combustibles y reductores, e.j., trementina, carbón, alcohol. La sustancia es un ácido fuerte, reacciona violentamente con bases y es corrosiva para los metales. Reacciona violentamente con compuestos orgánicos (e.j., acetona, ácido acético, anhídrido acético), originando peligro de incendio y explosión. Ataca a algunos plásticos. VIAS DE EXPOSICIÓN: La sustancia se puede absorber por inhalación del vapor y por ingestión. RIESGO DE INHALACIÓN : Por evaporación de esta sustancia a 20°C se puede alcanzar muy rápidamente una concentración nociva en el aire. EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACIÓN: La sustancia es muy corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio. Corrosiva por ingestión. La inhalación del vapor puede originar edema pulmonar. PROPIEDADES FÍSICAS: Punto de ebullición: 121°C Presión de vapor, kPa a 20°C: 6.4 Punto de fusión: -41.6°C Densidad relativa (agua = 1): 1.4 Solubilidad en agua: Miscible Densidad relativa de vapor (aire = 1): 2.2 Densidad relativa de la mezcla vapor/ aire a 20°C (aire = 1): 1.07 ACIDO SULFURICO (Aceite de vitriolo) (H2SO4) Masa molecular: 98.1 ESTADO FISICO; ASPECTO: ASPECTO: Líquido higroscópico, incoloro, aceitoso e inodoro. PELIGROS QUÍMICOS: QUÍMICOS : Por combustión, formación de humos tóxicos de óxidos de azufre. La sustancia es un oxidante fuerte y reacciona violentamente con materiales combustibles y reductores. La sustancia es un ácido fuerte, reacciona viol entamente con bases y es corrosiva para la mayoría de metales más comunes, originando hi drógeno (gas inflamable y explosivo). Reacciona
5 violentamente con agua y compuestos orgánicos con d esprendimiento de calor. Al calentar se forman humos (o gases) irritantes o tóxicos (óxido de azufre). VIAS DE EXPOSICIÓN : La sustancia se puede absorber por inhalación del aerosol y por ingestión. RIESGO DE INHALACIÓN : La evaporación a 20°C es despreciable; sin embargo, se puede alcanzar rápidamente una concentración nociva de partículas en el aire por pulverización. EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACIÓN: La sustancia es corrosiva de los ojos, la piel y el tracto respiratorio. Corrosiva por ingestión. La inhalación del aerosol de la sustancia puede originar edema pulmonar. EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA: Los pulmones pueden resultar afectados por la exposición prolongada o repetida al aerosol de esta sustancia. Si las exposiciones al aerosol de esta sustancia son repetidas o prolongadas existe el riesgo de presentar erosiones dentales. PROPIEDADES FÍSICAS: Punto de ebullición (se descompone): 340°C Punto de fusión: 10°C Densidad relativa (agua = 1): 1.8 Solubilidad en agua: Miscible Presión de vapor, kPa a 146°C: 0.13 Densidad relativa de vapor (aire = 1): 3.4
HIDROXIDO DE SODIO , Sosa caústica (NaOH). Masa molecular: 40.0g ESTADO FISICO; ASPECTO: Sólido blanco, deliquescente en diversas formas e inodoro. Solubilidad en agua, g/100 ml a 20°C: 109 Presión de vapor, kPa a 739°C: 0.13 PELIGROS QUÍMICOS: La sustancia es una base fuerte, f uerte, reacciona violentamente con ácidos y es corrosiva en ambientes húmedos para metales tales como ci nc, aluminio, estaño y plomo originando hidrógeno (combustible y explosivo). Ataca a algunas formas de pl ástico, de caucho y de recubrimientos. Absorbe rápidamente dióxido de carbono y agua del aire. Puede generar calor en contacto con la humedad o el agua. NO verter NUNCA agua sobre esta sustancia; cuando se deba disolver o diluir, dilui r, añadirla al agua siempre lentamente. Almacenar en una área que disponga de un suelo de hormigón, resistente a la corrosión. VIAS DE EXPOSICIÓN: La sustancia se puede absorber por inhalación del aerosol y por ingestión. RIESGO DE INHALACIÓN: La evaporación a 20°C es despreciable; sin embargo, se puede alcanzar rápidamente una concentración nociva de partículas en el aire. EFECTOS DE EXPOSICION DE CORTA DURACIÓN: Corrosivo. La sustancia es muy corrosiva de los ojos, la piel y el tracto respiratorio. Corrosivo por ingestión. La inhalación del aerosol de la sustancia puede originar edema pulmonar . Los síntomas del edema pulmonar no se ponen de manifiesto, a menudo, hasta pasadas algunas horas y se agravan por el esfuerzo físico. Reposo y vigilancia médica son por ello, imprescindibles. NO verter NUNCA agua sobre esta sustancia; cuando se deba disolver o diluir, añadirla al agua siempre lentamente. Almacenar en una área que disponga de un suelo de hormigón, resistente a la corrosión. EFECTOS DE EXPOSICION PROLONGADA O REPETIDA: El contacto prolongado o repetido con la piel puede producir dermatitis.
ZINC (Zn) : El cinc puro es un metal cristalino, insoluble en agua caliente y fría, y soluble en alcohol, en los ácidos y en los álcalis. Es extremadamente frágil a temperaturas ordinarias, pero se vuelve maleable entre los 120 y los 150 °C, y se lamina fácilmente al pasarlo entre rodillos calientes. No es atacado por el aire seco, pero en aire húmedo se oxida, cubriéndose con una película carbonada que lo protege de una posterior corrosión. Tiene un punto de fusión de 420 °C, un punto de ebullición de 907 °C y una densidad relativa de 7,14. Su masa atómica es 65,38 4. 4
http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn1 http://www .mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn1184.htm 184.htm
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PROBLEMA:
¿QÚE MASA DE COBRE REACCIONÓ CON HNO 3 DE ACUERDO A LA SIGUIENTE ECUACIÓN? Cu + 4 HNO3
→ Cu ( NO3 ) 2 + 2 NO 2 + 2 H 2 0
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10. 11. 12.
Coloque en un vaso Coloque vaso de precipit precipitados ados de 100 100 ml una pequeñ pequeña a cantidad cantidad de nitrato nitrato de de cobre. cobre. Añada Aña da aprox aproxima imadam dament ente e 90ml 90ml de agua agua y disuelva disuelva.. Agregu Agr egue e a la disolu disolució ción n lentame lentamente nte 5ml 5ml de NaOH NaOH 6M Permita Permi ta que el el precipitado precipitado se se asiente asiente y observe observe el color color de la disoluc disolución. ión. Si todavía todavía muestra color, continúe agregando sosa hasta que la precipitación sea completa. Caliente Calient e la muestra muestra hasta observ observar ar un cambi cambio o completo completo de color Filtre y lave lave el precipitad precipitado o con la bomba bomba de vacío tres tres veces veces con 10ml 10ml de agua destilada destilada,, recibiendo la solución en el matraz kitazato. El residuo del papel filtro, llévelo en el embudo sobre un vaso de precipitados y añada sobre el papel filtro lentamente H 2SO4 3M hasta que todo el precipitado reaccione y se disuelva. Añada sobre sobre la disoluc disolución ión que se se formo formo en el paso paso anterior anterior , una una granalla granalla de zinc zinc previamente pesada y permita que esta reaccione con la disolución, y no presente color la disolución. Filtre sobre un papel papel filtro filtro previame previamente nte pesado pesado en la bomba bomba de vacío. vacío. El cobre obtenido, lávelo varias veces con con agua destilada y finalmente con 5ml de una mezcla (1:1) de alcohol y acetona. Seque en la estufa estufa hasta que se se registre un peso constante. Repita el experiment experimento o 2 veces. veces.
OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA: GENERAL: Comprobar la ley de la conservación de la materia. PARTICULARES: Mediante la experimentación, observar como al final del procedimiento, se obtendrá la misma cantidad de productos que de reactivos, reactivos, comprobando así, la ley de la conservación conservación de la materia. Reaccionar diversos compuestos para observar las transformaciones sucesivas del cobre.
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MATERIAL:
1 pipeta volumétrica de 10ml 6 vasos de precipitados ( 200ml, 100ml, 50ml) 2 matraces aforados (10ml) 4 pipetas graduadas (5ml) 1 matraz kitazato 1 embudo büchner 3 papel filtro 1 agitador
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1 espátula papel encerado 3 reloj de vidrio 1 probeta (100ml)
EQUIPO:
parrilla eléctrica bomba de vacío balanza analítica estufa
REACTIVOS:
Cobre (Cu) Agua destilada (H2O) Alcohol (-OH) Acetona (C3H6O) Zinc (Zn) Ácido nítrico (HNO3) Nitrato de cobre [Cu(NO 3)] Hidróxido de sodio (NaOH) Ácido sulfúrico (H2SO4)
RESULTADOS: CÁLCULOS DE MOLARIDAD:
ξNaOH (6M) en 10ml de H 2O (6mol/L)(0.01L) = (0.06mol)(40g) =
2.4g de NaOH en 10ml de H 2O
ξH2SO4 (3M) en 10ml de H2O (3mol/L)(98g/mol) = (294g/L)(0.01L) = (2.94g) / (1.84g/ml) (1.84g/ml) 1.65ml de H 2SO4 en 10 ml de H 2O = (1.59ml )(100%) / 96% = OBSERVACIONES:
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Conforme se le agregaba la sosa se hace una espuma azul oscuro; si se ve desde arriba se forman cristales azules en solución cl ara. Al precipitar, el solvente queda transparente y los cristales formados son mas claros en la parte de arriba que en la de abajo. Conforme se calienta la solución se va poniendo obscura de abajo hacia arriba y se forma una disolución café oscura. Al agregar ácido al precipitado del papel filtro, esta al reaccionar , de ser café y sólida, se vuelve azul claro y líquida. El zinc era plateado, pero al ponerlo en la solución se volvió rojo y desprendió gas.
CÁLCULOS Y CUESTIONARIO: 1. Complete Complete las ecuacion ecuaciones es que correspon corresponden den a las reaccion reacciones es sucesivas sucesivas que se llevaro llevaron na cabo. (características de los compuestos de cobre)
8 Cu + 4 HNO3 → Cu ( NO3 ) 2 + 2 NO2 + 2 H 2 O Cu ( NO3 ) 2 ( aq ) + 2 NaOH ( aq ) → 2 Na( NO3 ) ( aq ) + Cu (OH ) 2 ( S ) ↓ ∆ Cu (OH ) 2( S ) → → CuO( S ) ↓ + H 2 O( l )
CuO( S ) + H 2 SO4 ( aq ) → CuSO 4 ( aq ) + H 2 O( l ) CuSO 4( aq ) + Zn ( S ) → ZnSO4( aq ) + Cu ( S ) ↓ Zn ( S ) + H 2 SO4 ( aq ) → ZnSO4 ( aq ) + H 2 ( g ) ↑
2. Calcule Calcule la cantidad cantidad de reactiv reactivos os que se se requeriría requerirían n en el caso caso de que la masa inicial de de cobre fuera de 0.5 g y compárelas con las que se utilizaron en el experimento. REACTI REAC TIVO VO CAN CA NTI TIDA DAD D TE TEÓ ÓRI RICA CA CANT CANTIIDA DAD D EX EXPE PERI RIME MENT NTAL AL NaOH 6M (ml) 5 ml 5 ml 5 ml H2SO4 3M (ml) 5 ml 10 ml 9 ml Zn (g) 0 .5 g 1.8409 g 0.6454 g Cu (g) 0 .5 g 1.2142 g 0.4269 g 3. ¿Qué pasa pasa si se se agrega una cantidad cantidad de de reactivos reactivos mayor mayor a la que que se necesita necesita estequiométricamente, para llevar a cabo las transformaciones de los compuestos de cobre? Fundamente su respuesta con base en las reacciones planteadas.
⇒ No reacciona completamente o se producen mas productos, ya que para que la reacción este balanceada debe haber la misma cantidad de reactivos que de productos ya que según la ley de la conservación de la materia, la masa total de reactivos debe ser igual a la masa total de productos, por lo que al ocurrir la reacción sólo hay un reordenamiento de l as partículas de los reactivos para formar los nuevos productos, por lo que en nuestras reacciones obtuvimos estequiométricamente los productos, habiendo así la misma cantidad de productos que de reactivos. ¿Qué masa de cobre reaccionó con HNO 3 de acuerdo a la siguiente ecuación? Cu + 4 HNO3 → Cu ( NO3 ) 2 + 2 NO 2 + 2 H 2 O 4.
⇒ 1 átomo de cobre reaccionó con 4 moléculas de ácido nítrico (4 átomos de nitrógeno por 12 de oxígeno y 4 de hidrógeno) , y como la masa molecular del cobre es de 63.546 g , de acuerdo a la ecuación, y sin tener una cantidad específica de cobre utilizado, entonces reaccionaron 63.546 gramos de cobre con 252.05148 g de ácido nítrico (que es la masa atómica del ácido nítrico) para formar así 1 molécula de nitrato de cobre, 2 de dióxido de nitrógeno y 2 moléculas de agua. TABLA TA BLA DE PRODUCTOS P RODUCTOS PRECIPITADO MASA DEL ZINC SOBRANTE MASA DEL COBRE
MUESTRA 1 0.4441 g 1.2142 g
MUESTRA 2 0.2185 g 0.4269 g
DISCUSIÓN DE RESULTADOS ⇒ Iniciamos la reacción a partir del Cu(NO3)2 , que al agregarle sosa poco a poco, esta reacciona con el nitrato de cobre, dándonos un precipitado cristalino azul oscuro que era el hidróxido de
9 cobre en solución acuosa de nitrato de sodio, que al calentarse el CU(OH) 2 reaccionó para dar como producto óxido de cobre y agua que al filtrarlo el óxido de cobre quedó en el papel filtro y el agua en el matraz. Al CuO al agregarle el ácido sulfúrico reaccionó para dar como producto en el vaso de precipitados un líquido azul claro que era una solución de sulfato de cobre y agua, a la que se le agregó una granalla de zinc que reaccionó tanto con el ácido como con el sulfato para darnos como productos sulfato de zinc, cobre y desprender hidrógeno. ⇒ Ya que utilizamos en ambas reacciones una granalla de zinc muy grande y por lo tanto una cantidad de zinc como reactivo mayor a la necesaria, no terminó de reaccionar completamente, por lo que al filtrar la solución de ZnSO 4 cobre, el sulfato de cobre se quedó en el matraz, y en el papel filtro el residuo de zinc que no terminó de reaccionar y el cobre que quedo como producto, al que le agregamos una disolución (1:1) de alcohol y acetona (que no reaccionan con el cobre) para facilitar la desecación del cobre . ⇒ Como podemos observar en la tabla de productos, al secar el cobre en la estufa sobre el papel filtro previamente pesado y pesarlo de nue vo con los productos (pesando aparte el zinc restante), obtuvimos en la primera muestra 1.2142 g de cobre y 0.4441 g de zinc y en la segunda muestra 0.4269g de cobre y 0.2185 g de zinc, que fueron los productos de la reacción. ⇒ Teóricamente debimos haber obtenido la misma cantidad de cobre que se utilizó utili zó en la primera reacción donde el cobre reaccionó con el ácido nítrico para formar el nitrato de cobre, sin embargo no conocemos la cantidad inicial de cobre utilizada, por lo que no podemos comprobar que se obtuvo la misma masa inicial de cobre.
CONCLUSIONES Comprobamos La Ley de la conservación conservación de la materia, tanto teórica como prácticamente, prácticamente, ya que al realizar las reacciones químicas, observamos observamos como se reordenaron las partículas constituyentes de los reactivos para formar los productos. Al ir realizando cada reacción se obtenían nuevos productos que hacíamos reaccionar de nuevo dándonos al final el elemento inicial de la reacción con lo que pudimos observar como la materia (en este caso el cobre), se transforma para crear nuevos compuestos y de esos mismos compuestos al transformarlos reaccionándolos con otros compuestos, se puede obtener de nuevo la materia inicial (el elemento del cobre). Por lo tanto, observamos tanto las transformaciones sucesivas del cobre, como la ley de la conservación de la materia en este experimento.
BIBLIOGRAFÍA: ξPuig, Ignacio, S.J. ,CURSO GENERAL DE QUÍMICA, editorial Marín, 1961, México. Pp. 134-145 ξTalanquer Artigas Vicente A. Etal QUÍMICA, Editorial Santillana, México DF 2000, 6ta edición pp. 18-22 ξEnciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. ξhttp://www http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn1 .mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn1184.htm 184.htm
GLOSARIO: CALOR: Es la transferencia de energía entre dos cuerpos por acción del desequilibrio térmico entre ellos. Su concepto está ligado al Principio Cero de d e la Termodinámica, Termodinámica, que dictamina que dos cuerpos en contacto intercambian energía en forma de calor hasta que su temperatura se equilibra. Aunque se entiende como una forma de energía, estrictamente hablando se diferencia entre la Energía Interna de un cuerpo (Energía Térmica debida al movimiento de las moléculas del cuerpo) y el Calor que transmite un cuerpo a otro (La transferencia de energía que ocurre al ponerlos en contacto).
10 CATALIZADOR: Sustancia que afecta la velocidad de una reacción química sin que sufra ningún cambio permanente. COMPLEJO ACTIVADO de una reacción química es el intermedio de reacción, meta estable, entre los reactivos y los productos. La estabilización del complejo activado a través de enzimas o catalizadores en general conlleva generalmente una aceleración sustancial de la reacción. COMPOSICIÓN PORCENTUAL: porcentaje de cada elemento en un compuesto. COMPUESTO: Combinación de 2 o mas elementos en proporciones fijas, con intervención de energía, que dan origen a una nueva sustancia, con propiedades diferentes a las que le dieron origen y sus componentes no pueden separarse fácilmente por medios físicos. CONCENTRACIÓN: Re Rela laci ción ón en entr tre e el pe peso so de dell so solu luto to y el pe peso so de dell di diso solv lven ente te.. La concentración del soluto se expresa como la proporción que existe entre el número de gramos del soluto, por cada 100 gramos del disolvente, o bien, la proporción entre el número núm ero de gra gramos mos de sol soluto uto por cad cada a litr litro o de dis disolu olució ción; n; de acu acuerd erdo o con esto, la concentrac conce ntración ión de una solución dependerá dependerá de la canti cantidad dad de solut soluto o que pueda disolv disolverse erse en el disolvente, tanto por su peso como por su volumen. CONCENTRACIÓN MOLAR: La relación entre la cantidad de soluto presente en una cierta CONCENTRACIÓN cantidad de solución se conoce como concentración. Se utiliza para soluciones valoradas. Las medidas de concentración que emplean el concepto de mol son muy útiles, pues dan una idea precisa de cuantas partículas de soluto están disueltas en un cierto volumen de disolución. Un mol mol de de partículas equivalen a 6.02 × 10 23 partículas. La masa molecular de un compuesto es la masa de un mol de moléculas. La molaridad es la concentración molar se refiere al número de moles de soluto que hay en un litro de disolución (mol/ L) n mol m [ =] [=]mol m= (n)(PM) M = n= Vsol L PM CRISTALIZACIÓN: Es la separación de un sólido soluble en forma de cristales de la solución que lo contiene. CUALITATIVO:: Análisis que investiga la naturaleza de l os elementos de un cuerpo (cualidad). CUALITATIVO CUANTITATIVO: Análisis que dosifica los elementos de un cuerpo compuesto (cantidad). DISOLUCIÓN: Son mezclas tanto homogéneas como heterogéneas de 2 o más sustancias. Partes Fundamentales: • Soluto: Componente en menor proporción • Solvente: Componente en mayor proporción. Propiedades de las soluciones: Solubilidad y concentración. Tomando en cuenta la concentración, las di soluciones se dividen en:
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Solución Diluida: Es aquella que contiene una pequeña proporción del soluto disuelto en una gran cantidad de disolvente.
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Solución Concentrada: Gran cantidad de soluto disuelta en una pequeña cantidad de disolvente.
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Solución Saturada: Es aquella en la que las moléculas del soluto están en Solución equilibrio con las moléculas del disolvente.
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Solución Sobre Solución Sobresatur saturada: ada: Es aquella que tiene solución en mayor cantidad cantidad de soluto que la saturada en la misma cantidad de disolvente, con las mismas condiciones de temperatura y presión.
ELEMENTO: Formado por átomos del mismo número atómico y no puede descomponerse por métodos químicos en otra sustancia mas sencilla. FILTRACIÓN AL VACÍO: para filtrar más deprisa y siempre que el sólido no sea coloidal o gomoso se puede hacer a vacío. En ese caso se necesita un matraz kitasato sobre el que se coloca ajustado un embudo büchner o una placa filtrante. Si es un embudo büchner se debe poner un papel de filtro que recubra justo la base del embudo, sin rebordes, que se puede rectorar con mojar
11 con agua el embudo apoyarlo sobre el papel de filtro y recortarlo por la parte interior a la señal. Para hacer el vacío se conecta el kitasato a la trompa de vacío. Si son sustancias que reaccionan con el papel de filtro es imprescindible utilizar la placa filtrante. ION: Átomo o grupo de átomos (radical) que exhiben carga eléctrica MOL: Cantidad que contiene 6.023 × 10 23 partículas.de.C 12 y representa el número de átomos de la masa atómica, el no. De moléculas de la masa molar y la masa molar de un elemento en gramos. MOLÉCULA: Cantidad mínima de una sustancia que conserva sus propiedades OXIDACIÓN : Se presenta cuando una sustancia se combina con oxígeno o cede electrones. PROPIEDADES QUÍMICAS: Son aquellas cualidades características de una sustancia que la hacen cambiar en su estructura interna, ya sea por sí misma o por la acción de otras sustancias sobre ella, para formar una nueva sustancia, es decir, cambia su composición. SAL : compuesto químico formado por cationes (iones cargados positivamente) enlazados a aniones (iones cargados negativamente). Son el producto típico de una reacción química entre una base y un ácido, la base proporciona el catión y el ácido el anión. SISTEMA: Cualq Cualquier uier porción del universo aislado en un recipiente recipiente con el fin de estudiar el efecto de las diversas variables sobre la porción del universo excluida del sistema (medio o contorno) constituido por parte del universo. SISTEMA ABIERTO: ABIERTO: Sistema que permite el intercambio del material con el medio. SÓLIDO: Tienen volumen y forma definidos. El movimiento de sus moléculas es vibratorio, por que predomina la fuerza de cohesión sobre la de repulsión y por ello su posición es fija. SUSTANCIA: Una sustancia es toda porción de materia que comparte determinadas propiedades intensivas; hace referencia a un solo compuesto e incluye o puede incluir varios elementos solo si no es una sustancia pura. Una sustancia es aquella que está formada por más de un elemento. Se denomina sustancia pura (denominada así para distinguirla de una mezcla) a todo aquel sistema homogéneo que posea un sólo componente. Una sustancia simple es aquella que está formada por un mismo elemento en sus posibles estados alotrópicos. Una sustancia compuesta es aquella formada por más de una sustancia simple
