CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS Jeremy Levy ID: 4-785-1858, Ricardo Arroyave ID: 4-791-2376, Roberto Galán ID: 4-792-325, Richard Briceño ID: 4-791-2118 Curso de Química general (QM-100A), Facultad de Medicina, Escuela de medicina, Universidad Autónoma de Chiriquí. David, Chiriquí, República de Panamá, 26 de Mayo de 2016.
RESUMEN Este laboratorio tuvo como finalidad determinar las diferencias entre los cambios químicos y los los cambios físicos. Como primer paso experimental se colocó 10mL de agua en un tubo de ensayo junto a 5mL de ácido sulfúrico y medir la temperatura para saber si hay liberación de calor, pero se produjo una reacción endergónica, en otro tubo de ensayo se preparó una disolución d isolución de agua e hidróxido de sodio aquí se produjo una reacción exergónica (liberación de calor). El siguiente paso fue la preparación de una solución de cloruro de bario y dicromato de potasio para así observar un cambio químico debido al precipitado que es un indicador de cambio estructural; luego se realizan preparaciones de agua más sulfato de cobre pentahidratado, carbonato de calcio más ácido clorhídrico, para observar cambios químicos en donde las moléculas se separan para formar nuevos compuestos y producir la liberación de agua en el caso de la primera reacción y la sedimentación de cloruro de plata en cuanto a la segunda reacción antes mencionada, y la utilización de Mg llevándolo llevándolo a la la combustión para que se produzca oxido de magnesio indicando un cambio cambio químico por modificación de la estructura de los componentes participantes en la reacción de esta forma podemos concluir que los cambios químicos son aquellos que presentan cambio en la composición y los cambios físicos son aquellos que poseen cambios en su apariencia más su estructura molecular es la misma.
PALABRAS CLAVES Neutralización, cambio químico, descomposición, reacción.
OBJETIVOS
Distinguir los cambios físicos de los cambios químicos. Reconocer cuales son los componentes en una reacción. Observar las propiedades de algunas sustancias antes y después del cambio.
MARCO TEÓRICO Un Cambio Físico es una variación en los estados de la materia que puede experimentar un compuesto. En este tipo de hechos no es afectada la intimidad del compuesto. Por otra parte, en este tipo de cambios, se puede ir en un sentido o en el otro (Imagen1). Esto es, si tiene los dos sentidos es reversible y si tiene uno
solo es irreversible Sellwood J., 1994).
(Cane
B.,
Imagen 1. Cambios físicos de la materia.
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 (Chemical Education Material Study, 1987).
Imagen2. Condición de equilibrio en una reacción.
Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactantes o "reactivos"), se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Los reactantes pueden ser elementos o compuestos(Johnstone A. H.,Webb G., 1979). Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida. A la representación simbólica de las reacciones se les denomina ecuaciones químicas. Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química (Imagen2). No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos
Cambios Quimicos : 1 - Corrosion del hierro 2 - Quemar un trozo de carbón 3-La formación de las estalactitas y las estalagmitas 4-Obtención de cobre a partir de óxido de cobre 5-La maduración de una fruta 6-Respirar 7-La combustión de la gasolina en un motor de automóvil 8-un precipitado al mezclar dos sustancias 9-óxido de hierro 10-cuando un papel se quema 11-La formación de burbujas de gas cuando vemos una efervescencia 12-cambios de color 13-Los fuegos artificiales, la polvora cambia a cenizas y gases 14-Mezclas ácido sulfúrico e hidróxido de sodio obtendrás
una sal, el sufato de sodio 15-Al cocinar un huevo 16-Un Fòsforo al encenderse 17-Quemar basura 18-Al quemar un trozo de madera o leña, este se convierte en carbón 19- Cuando digerimos los alimentos y las enzimas actúan 20-Cuando quemamos papel y queda convertido en cenizas Cambios Fisicos: 1-Mezclar mantequilla y azúcar 2-La fusión de la cera de una vela 3-La formación de las nubes 4-Hacer un batido con leche y frutas 5-La fusión de un cubito de hielo en un vaso de agua 6-La rotura de una botella de vidrio 7-La desaparición de un perfume cuando el recipiente está destapado 8-La formación del arco iris 9-La fusión del hielo 10-modelar plastilina 11-disgregación de un objeto material. 12-Un pedazo de papel al arrugarse 13-Cuando se le saca la punta a un lápiz 14- El choque de un carro contra una pared 15-Disolver Azúcar en agua 16-Cortar un pedazo de tela 17-Mantequilla de barra derretida por el ambiente 18-Granos de maíz molidos 19-Escavar un hoyo 20-Un helado que se derrite
MATERIALES Y REACTIVOS Reactivos CuSO4.5H2O
Nombre Sulfato de cobre penta hidratado K2Cr 2O7 Dicromato de potasio Mg Magnesio NaOH Hidróxido de sodio AgNO3 Nitrato de plata Zn Cinc HCl Ácido clorhídrico H2SO4 Ácido sulfúrico CaCO3 Carbonato de calcio BaCl2 Cloruro de bario Instrumentos Unidades Mechero 1 bunsen Capsula de 2 porcelana Espátula 1 Varilla de 1 vidrio Probeta 1 Tubo de 7 ensayo Vaso químico 4
METODOLOGÍA
RESULTADOS Y CÁLCULOS A. 1- La temperatura no cambio en relación a un antes y después de la reacción entre: H2SO4+H2O = SO4H2.H2Ode tal forma que se sostuvo normal.
Figura1. Temperatura de 30°C constante antes y después de la reacción.
2- La temperatura antes de la reacción entre: H2O+NaOH
Na+OH
era de 30°C después de la reacción se elevó hasta los 38°C. B. 1- Se produce la formación de un precipitado amarillo que nos indica que ha sucedido un cambio químico. Donde Reacciona: BaCl2+K2Cr2O7
BaCr2O7+2KCl
Figura2. Formación de BaCr2O7+2KCl
C. 1-
Evaporacion para Figura8. eliminar el contenido de agua.
2D. 1- Disolucion de agua y sulfato de cobre pentahidratado CuSO4+H2O=H2SO4+Cu(OH)2
Figura9. Liberacion de CO2 y evaporacion de H2O co obtencion de la sal CaCL2. Figura5. Formación de H2SO4+Cu(OH)2.
Figura6. Evaporación de la solución de H2SO4+Cu(OH)2 para obtener SO4 y Cu. E. Al mezclar estos componentes se produce efervescencia como presencia de CO2 en la solución. CaCO3+HCl
CaCl2+H2CO3
Formación Figura7. CaCl2+H2CO3.
de
F. 1- al colocar el Mg en un tubo de ensayo se produce oxido de magnesio. 2. En la combustion a presencia de oxigeno se produce lo mismo de manera mas rapida. Mg+O2=MgO 3. Al colocar el residuo de la combustion del Mg junto a agua. MgO + H2O Mg(OH)2
Figura10. Determinacion de ph del Mg(OH)2.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS ¿Por qué al reaccionar agua con hidróxido de sodio la temperatura se eleva después de la reacción? R/ en este proceso el hidróxido de sodio y el agua no reaccionan, pero su temperatura se eleva ya que el agua disocia los enlaces entre el Na y OH envolviendo los iones y liberando una gran cantidad de energía en forma de calor. ¿Qué gases se liberaron en las reacciones?
R/ estos fueron: dióxido de carbono, oxigeno e hidrogeno. ¿En qué casos ocurre un cambio físico y un cambio químico?
R/ un cambio físico lo pudimos observar en el punto E de este laboratorio en donde el carbonato de bario reacciona con el ácido clorhídrico y se forman cloruro de calcio, dióxido de carbono y agua, este es un cambio físico ya que los reactivos reaccionaron entre si cambiando su composición durante el proceso. Y un cambio físico se puede observar en la parte A punto 1 de este laboratorio ya que los reactivos desarrollan una reacción que es reversible y se encuentra en total equilibrio; por lo tanto, no toda la sustancia reacciona dejando un porcentaje de los reactivos intactos. ¿A qué se deben los cambios de coloración que se observaron?
R/ estos cambios de coloración son evidencia de que está ocurriendo un cambio químico ya que los enlaces entre ambos reactivos se están rompiendo para crear nuevos enlaces dependiendo del tipo de reacción. CONCLUSIONES Los componentes presentes en una reacción son los reactivos, la liberación de energía que puede ser de tipo exotérmica o endotérmica y los productos obtenidos de dicha reacción. Los cambios químicos son procesos irreversibles en donde el estado o composición final de los reactivos no es idéntico a su inicio mientras que el cambio físico es un ciclo que puede ser reversible. Los cambios ocurridos que sufrieron los reactivos en esta experiencia no vuelven a obtener las propiedades que poseían antes de reaccionar con otras sustancias.
REFERENCIAS
Cane B.; Sellwood J., (1994), Elements and compounds cerfificate chemistry 2.
Reverte.
Johnstone A. H.,Webb G., (1979), Energía, caos y cambio químico: conceptos y aplicaciones de la Termodinámica Química.
Acribia. Chemical Education Material Study (1987), Química. Ciencia experimental. Reverte.
