CAMBIOS QUIMICOS DE LA MATERIA
JUAN FELIPE AVILA URREGO JULIAN CAMILO NIÑO RODRIGUEZ LAURA CAMILA PAEZ NONZOQUE DANNA ALEJANDRA SUAREZ MOLINA
INFORME DE PRACTICA PR ACTICA DE LABORATORIO LABORATORIO N°4
Presenta! a In"# ANDRES MOLINA SANDOVAL D!$ente e% &rea
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA ' TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE TRANSPORTE ' VIAS TUNJA ()*+
CAMBIOS QUIMICOS DE LA MATERIA
OBJETIVOS
Observar las propiedades de algunas sustancias antes y después de los cambios. Identificar un cambio químico y sus características
MARCO TEORICO Los cambios químicos y físicos es toda variación química o física que presenta un material, respecto a un estado inicial y un estado final. Así mediante el cambio se puede establecer las propiedades o características de la materia, antes y después del cambio.
Pr!,-eaes ./01-$as2 Son las que e!ibe la materia cuando eperimenta cambios en su composición, ya sea transform"ndose en una sustancia nueva por descomposición o por reacción con otras especies.
Pr!,-eaes 30s-$as2 Son las características propias de una sustancia que se observa en ausencia de cualquiera cambio de composición. #l color, olor, sabor, estado físico,$solido, liquido, gaseoso%, densidad, punto de ebullición punto de fusión. #stas propiedades también pueden ser etensivas las cuales dependen de la cantidad de sustancias presentes& masa, volumen, etc. !ttp&''aprendequimica.blogspot.com.co'()*)'*)'cambios+o+reacciones+fisicas+y+ quimicas.!tml
Ca%enta1-ent!2 #l término calentamiento- !ace referencia al proceso por el cual una sustancia, materia, obeto o elemento aumenta su temperatura, deando así de estar en reposo. #ste término es un derivado de la palabra calor que implica la eistencia de ciertos tipos de energía generados de manera natural o artificialmente. /oy en día, la noción de calentamiento puede aplicarse a numerosas situaciones que describen el aumento de temperatura de los elementos en cuestión.
#s apropiado comprender el término calentamiento desde un punto de vista químico, para comen0ar. #n este sentido, debemos decir que el proceso de calentamiento se da a partir de la generación o aplicación de energía a elementos,
materias o sustancias que permanecían en reposo y que se vuelven, entonces, activos.
Ca%enta1-ent! e e%e1ent!s2 #l calor !ace que el elemento en cuestión aumente su temperatura, modific"ndose sus moléculas y transform"ndose en otro tipo de elemento o presentando al menos ciertas variaciones en sus características. !ttp&''111.anton+paar.com'm+es'productos'detalles'elementos+pasivos+de+ calentamiento'
Cr-sta%es e !!2 #s la forma elemental en la naturale0a en que se presenta el yodo. #l yodo es un elemento met"lico y tiene la capacidad de formar cristales. #l yodo es un elemento químico de n2mero atómico 34 situado en el grupo de los !alógenos $grupo *5% de la tabla periódica, este elemento puede encontrarse en forma molecular como yodo diatónico. #s un oligoelemento y se emplea principalmente en medicina, fotografía y como colorante.
Ca%enta1-ent! e $!1,/est!s2
S/%3at! e $!5re ,enta6-rata! 7C/SO 489:(O;2 #l sulfato de cobre $II% penta!idratado o sulfato c2prico penta!idratado es el producto de la reacción química entre el sulfato de cobre $II% an!idro y agua. 6ste se caracteri0a por su color calipso y sus r"pidos cambios de temperatura al agregarle m"s agua. #n estado natural se presenta como un mineral llamado calcantita
Rea$$-!nes e s!%/$-!nes2 Car5!nat! e s!-!2
#s una sal blanca y transl2cida que es usada entre otras cosas en la fabricación de abón, vidrio y tintes. Se puede !allar en la naturale0a u obtenerse de forma artificial. 7uede !allarse en la naturale0a u obtenerse artificialmente, gracias a un proceso ideado y patentado en *58* por el médico y químico francés 9icol"s Leblanc. #l proceso Leblanc implicaba las siguientes reacciones químicas& :eacción de sal com2n con "cido sulf2rico& ( 9a;l < /(SO= > 9a(SO= < ( /;l :eacción de calcinación de 9a(SO= con cali0a y carbón& 9a(SO= < ;a;O4 < ( ; > 9a(;O4 < ;aS < ( ;O(
S/%3at! e s!-!2 #l sulfato de sodio o sulfato sódico $9a( SO=% es una sustancia solida incolora, cristalina con buena solubilidad en el agua y mala solubilidad en la mayoría de los disolventes org"nicos con ecepción de la glicerina. !ttp&''111.aqaltda.com'sulfato+de+sodio
&$-! $%!r60r-$!2 Líquido incoloro que !umea al aire y posee un olor pun0ante. 7uede presentar una tonalidad amarillenta por contener tra0as de cloro, !ierro o materia org"nica. #s un "cido de alta estabilidad térmica y posee una amplia variedad de aplicaciones. #s obtenido por combinación y absorción en agua de cloro e !idrógeno gaseosos. #s una sustancia de gran utilidad en nuestros días por los químicos en los laboratorios y las industrias. ?espués del "cido sulf2rico, es el "cido de mayor importancia a escala industrial.
6tt,2<<===#e$/re#$/<>C?>@*$-!$%!r6>C?>ADr-$!
PROCEDIMIENTO ;alentamiento de elementos a. Inspeccione cuidadosamente un peque@o tro0o de alambre de cobre $color, dure0a, ductilidad, maleabilidad, etc.%. ;aliente el alambre !asta que !aya un resplandor roo déelo enfriar. Observe el cambio y estado y dedu0ca si es un cambio físico o químico. b. ;oloque = peque@os cristales de yodo en un vaso de precipitado, c2bralo con un vidrio relo, y coloque !ielo dentro del vidrio relo. ;aliente suave y lentamente el vaso con el yodo !asta que todo el yodo !aya desaparecido del fondo del vaso. Observe el proceso, y al final el vaso y el vidrio de relo. Analice lo sucedido y dedu0ca si es un cambio físico o químico. tilice tapaboca para ésta eperiencia. :ecupere el yodo depositado en el vidrio de relo. ;alentamiento de compuestos b. ;oloque unos pocos cristales de ;uSO=. 3/(O caliéntelo cuidadosamente por al menos = minutos, observe los cambios ocurridos. ?ee enfriar y entonces agregue (+ 4 gotas de agua. Observe el cambio y diga si es un cambio físico o químico. 9ota& cuando caliente un tubo de ensayo la parte superior del tubo de estar apuntada en dirección segura. se tapaboca y gafas de seguridad. c. ;oloque unos pocos tro0os de papel en una c"psula de porcelana. ;aliéntelos durante unos = minutos. Bué sucedeC. Bué diferencia !ay con lo ocurrido en el numeral bC :eacciones a temperatura ambiente Dome ( tro0os peque@os de papa cruda y tr"telos de la siguiente forma& a. n tro0o colóquelo en un vaso de precipitado, a@ada peróido de !idrógeno !asta cubrirlo completamente. Bué ocurreC :egistre la temperatura b. La otra porción colóquela en un vidrio de relo y déela al aire. Ocurre alg2n cambio después de una media !oraC. :eacciones de soluciones a. ;oloque * mL $*'*) mL volumen% de carbonato de sodio y sulfato de sodio en tubos de ensayo separados. A@ada cuidadosamente varias gotas de "cido clor!ídrico diluido a cada uno. Observe cualquier cambio y diga si es un cambio físico o químico.
tilice tapabocas, guantes y gafas de seguridad. b. ?isuelva una peque@a cantidad $apro ),3 g% de detergente en agua caliente, adicione * ml. ?e solución de sal de #pson $sulfato de magnesio% * parte en ( de agua con algo de colorante. Observe el resultado. Bué ocurreC c. ?isuelva media pastilla de AlEa+selt0er en 3) ml de agua. Se forma un nuevo compuestoC Bué ocurreC :egistre la temperatura del agua antes y después de la adición de la pastilla.
DATOS ' OBSERVACIONES a# Al inspeccionar el tro0o de alambre de cobre antes de calentarlo observamos& ;olor& 9arana ?ure0a& 4 en la escala de Fo!s $3) en la escala de GicEers% ?uctilidad& Su ductilidad permite transformarlo en cables de cualquier di"metro, a partir de ).)(3mm Faleabilidad& Si se dea dar forma Al poner el alambre de cobre al calor producido por el mec!ero el alambre cambio su color inicial y quedo roo+ verde& Falaquita •
;ambio& Buímico
5# #l yodo en forma sólida se calentó, a temperatura de 4)H; + 3)H;, este se convirtió en un gas de color morado que se recuperó por sublimación •
;ambio& ísico →
I
I(
Ca%enta1-ent! e $!1,/est!s2 a#
5# ;uSO=. 3/(O $cristales% • •
;olor& A0ul Demperatura inicial& (=J;
Se calentó ;uSO =. 3/ (O durante = minutos en un tubo de ensayo y ocurrieron los siguientes cambios& • • •
Su color cambio quedo color Klanco Demperatura final& =J; ;ambio&
Luego deamos enfriar y adicionamos de (+4 gotas de agua y ocurrió lo siguiente& •
Golvió a su color inicial $a0ul%.
$# ;olocamos unos tro0os peque@os de papel en una c"psula de porcelana y lo calentamos durante *) minutos a =)J; y ocurrió lo siguiente& 7apel inicial& •
;olor& Klanco
7apel final& • • •
Se quemó el papel y quedo en ceni0as ;olor& 9egro ;ambio& Buímico
;<*'(;O(
;eni0as < ;O (
Rea$$-!nes a te1,erat/ra a15-ente a# Al colocar un tro0o de papa con peróido de !idrogeno en un vaso precipitado ocurre lo siguiente& Se des!ace la papa • •
•
Demperatura& (=J; La papa tiene una encima que funciona como catali0ador y separa oigeno del peróido de !idrógeno. ;ambio& Buímico /(O( < papa
/(O < M O ( $g%
5# Al colocar en un vidrio de relo un tro0o de papa durante 4) minutos ocurre& •
;ambia de color de blanco pasa a verde con café
A esta reacción se le llama fotosíntesis. •
;ambio&
Rea$$-!nes e s!%/$-!nes2 a# ;arbonato de sodio y sulfato de sodio en tubos de ensayo por separado y luego a@adirle gotas de "cido clor!ídrico sucede& 9a(;O4
9a(SO=
• • •
;arbonato de sodio
Sulfato de sodio
9a(;O4 < /;l 9a;l$s%
5# $# 7astilla de alEa+ selt0er en 3)ml AlEa+ selt0er& ;=/5O3 $;OO/% < 9a/;O4 •
;=/5O3 $;OO9a% < /(O <;O(
Kicarbonato de sodio 9a/;O4 Na+ +Cl +NH3 +H2O +CO2 → NaHCO3( s )+NH4+ +Cl
• •
•
Ncido cítrico ;/O5 Ncido acetilsalicílico ;8/O=
;ambio& Buímico
CALCULOS ' RESULTADOS
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La fotosíntesis en un cambio químico o físicoC ?escriba el proceso y ustifique su respuesta. :& la fotosíntesis es un cambio químico #ste proceso comien0a con la captura de energía lumínica y se transforma en energía química. La energía lumínica y la clorofila $compuesto org"nico formado, por moléculas que contienen "tomos de carbono, !idrogeno, oigeno, nitrógeno, y magnesio%. La clorofila capta la lu0 solar, y provoca el rompimiento de la molécula del agua $/(O%. Separando el !idrogeno del oígeno. Apartir de la lu0 del sol y dióido de carbono se transforma en savia bruta, y savia elaborada, que constituye el alimento de la planta. Adem"s las plantas produce oigeno que es epulsado por las !oas. #ste es un proceso químico porque transforma el dióido de carbono y la lu0 del sol en alimento para la planta.
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#plique el cambio químico que ocurre en una reacción nuclear, en que se diferencia con las reacciones químicas comunes. :eacciones nucleares& son procesos de combinación y transformación de las partículas sub+atómicas. #stas pueden ser endotérmicas o eotérmicas. :eacciones comunes& son los procesos termodin"micos por los cuales una o m"s sustancias, por efecto de un factor energético, se transforman, combinando su estructura molecular y sus enlaces en otras sustancias llamadas productos. La diferencia entre estos dos es que en las reacciones nucleares se transforman las partículas sub+atómicas y los n2cleos, mientras en las reacciones comunes la transformación ocurre por un factor energético y cambia su forma no su n2cleo. ;uales cambios energéticos detecto que ocurrieron en las reacciones que eperimentóC #n esta eperimentación !ubo cambios endotérmicos y eotérmicos. Los endotérmicos al suministrar energía calórica del entorno para causar la reacción. Los eotérmicos al epulsar energía calórica al entorno. #l da@o progresivo en la capa de o0ono atmosférico, es un cambio químicoC #n que consiste. #scriba las reacciones que ocurren #l da@o de la capa de o0ono $O4% atmosférico es un cambio químico. la capa de o0ono $O4%, protege la vida del planeta separando por filtración, muc!a de la da@ina radiación ultra violeta del sol y ayuda a conservar el clima del planeta. #ste deterioro se presenta principalmente a causa del efecto invernadero, es un proceso en que la radiación térmica emitida por la superficie
•
planetaria es absorbida por los gases de efecto invernadero, el principal de estos gases es el dióido de carbono. #ste gas no permite que el rayo del sol que entró salga y así ese rayo calienta dos veces la tierra. Las siguientes ecuaciones que significado tienen los valores de PcalC a% :eacción eotérmica b% :eacción endotérmica c% :eacción endotérmica d% :eacción endotérmica
ANALISIS ' RESULTADOS ;AL#9DAFI#9DO ?# #L#F#9DOS.
a. Al calentar el alambre de cobre lo que ocurre aquí es que se esté oida mediante el uso de la llama ecitamos los "tomos de cobre, que al volver a un estado m"s estable al unirse al oígeno libera la energía almacenada en una característica que aparece de color verde. b. Al calentar el yodo este sufre un proceso de sublimación donde pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido por acción del calor. Q como el fondo del vidrio de relo est" frío por el !ielo, éste sufre un proceso de sublimación inversa que genera que este vuelva a su estado inicial así que el yodo sólido queda en la base del vidrio de relo. ;AL#9DAFI#9DO ?# ;OF7#SDOS. a. #l RRRreactivo de e!lingRRR, también conocido como Licor de e!ling, es una disolución descubierta por el químico alem"n /ermann von e!ling y que se utili0a como reactivo para la determinación de a02cares reductores. Sirve para demostrar la presencia de glucosa en la orina. #l ensayo con el licor de e!ling se funda en el poder reductor del grupo carbonilo de un alde!ído. 6ste se oida a "cido y reduce la sal de cobre $II% en medio alcalino ,óido de cobre $I%, que forma un precipitado de color roo. n aspecto importante de esta reacción es que la forma alde!ído puede detectarse f"cilmente aunque eista en muy peque@a cantidad. Si un a02car reduce el licor de e!ling a óido de cobre $I% roo, se dice que es un a02car reductor. Se utili0a como reactivo para la determinación de a02cares reductores, y es 2til para demostrar la presencia de glucosa en la orina, y también para detectar derivados de la glucosa como la sacarosa o la fructosa.. Al reaccionar con monosac"ridos, se torna verdoso si lo !ace con disac"rido, toma el color del ladrillo. b. ;uando calentamos el sulfato de cobre penta!idratado se observan dos cambios de coloración& +#l primero es de a0ul a blanco y corresponde a la des!idratación, es decir a la pérdida de moléculas de agua + #l segundo cambio de color es de blanco a gris y corresponde a la descomposición del sulfato c2prico des!idratado en Tido ;2prico y óido sulf2rico. Luego al agregarle algunas gotas de agua este volvió a su color a0ul inicial esto que en este procedimiento presenta cambios químicos. c. #n este procedimiento se pudo presenciar una reacción de combustión al colocar unos tro0os de papel a calentar estos pasan de color blanco al negro y comien0an a des!acerse.
La diferencia con lo ocurrido en el numeral b es que en este procedimiento se da un cambio físico. :#A;;IO9#S A D#F7#:AD:A AFKI#9D#. a. Al colocar un tro0o de papa cruda en un vaso precipitado con peróido de !idrógeno por efecto de la en0ima catalasa, la reacción del peróido de !idrógeno !ace que se descomponga en agua y oígeno. La producción de oígeno se pudo observar en el burbueo que se desprende de la papa y que al acercar un fosforo la llama se avivaba. b. ;uando colocamos un tro0o de papa cruda en el vidrio de relo y la deamos epuesta al aire esta presento manc!as color marrón esto sucedió debido a que se oida 7orque cuando se rompen los teidos se libera un en0ima, la polifenoloidasa $7O%, que tiene la capacidad de oidar a los polifenoles y genera una cadena de reacciones que acaban dando compuestos oscuros llamados melanoidinas. :#A;;IO9#S ?# SOL;IO9#S. a. +Al colocar carbonato de sodio y a@adirle algunas gotas de "cido clor!ídrico no logramos observamos la reacción de efervescencia que se da por la reacción del "cido y la sal, debido a que el carbonato de sodio no se encontraba des!idratado. UAl colocar sulfato de sodio y a@adirle "cido clor!ídrico logramos observar una reacción de efervescencia. #n estos procedimientos se da un cambio químico. b.
#l procedimiento de la sal de #pson no pudo ser reali0ado.
c. Al disolver AlEa+selt0er en agua, se dio una reacción de efervescencia porque los iones de bicarbonato reaccionan con el componente "cido de la tableta para producir dióido de carbono gaseoso.
CONCLUCIONES
Se observó que el Qodo $I% al ser epuesto al calor paso por los tres estados de la materia. Al calentar el cobre se notó solamente cambios físicos ya que no se observó cambios en su composición. Se anali0ó que la papa al oidarse causa una reacción eotérmica.
BIBLIOGRAFIA
!ttp&''111.grupopedia.com'ciencia'quimica' !ttp&''111.e!o1enespanol.com'propiedades+quimicas+ ' $!ttp&''111.ub.edu'oblq'oblqV()castellano'punt*.!tml% $!ttp&''recursostic.educacion.es'secundaria'edad'4esofisicaquimica'4quincena='4q =WcontenidosW*a.!tm% !ttp&''111.e!o1enespanol.com'alambre+cobre+recocido+infoW(8**4'
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