Informe de laboratorio de inorgánica obtanción de hidrogeno

“INFORME DE LABORATORIO N° 3 DROGENO ENO ” - HIDRO

Asignatura: Profesor: Alumno: Ciclo:

 Química Inorgánica Marlon Padilla Huari Reátegui Quiroz Luis 2 – Grupo: G2

Objetivos: General: •

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Otener el gas !idr"geno por desplazamiento a partir de #arios metales sore ácidos$ %onseguir un uen conocimiento de la serie de acti#idad de los metales$ &plicar la t'cnica de recolecci"n r ecolecci"n de gases sore agua$

Específcos: •

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Preparar !idrogeno en el laoratorio$ (studiar sus propiedades )ísicas * +uímica

Fundamentos Fundament os Teóric Teórico: o: (n el presente traa,o se dará a conocer la otenci"n de un elemento gaseoso -Hidr"geno./ !aciendo reaccionar un metal acti#o -Magnesio. con un ácido diluido -H%l.$ 0eido a +ue el !idr"geno -P&12grmol. es más li#iano +ue el agua -P&134grmol. 'ste será a la parte superior del matraz !aciendo presi"n sore el agua * desplazándola !acia el e5terior/ por esto$ $(l procedimiento e5perimental e)ectuado en el laoratorio/ el registro de datos/ las oser#aciones/ oser#aciones/ las conclusiones generales/ los cálculos/ las relaciones cuantitati#as/ etc$ 6erán dadas a conocer detalladamente en el transcurso de un in)orme$

MATERIAE!: %ompuestos +uímicos: • • • •

7n metálico en granallas  8a o 9 metálico 6ul)ato de core al ;
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Permanganato de potasio -=MnO >. ?icromato de potasio en soluci"n$ @cido %lor!ídrico diluido @cido 6ul)Arico diluido -H 26O>.

Materiales de laoratorio: (+uipo ideal para preparar !idr"geno Mec!ero de gas ?unsen o
"AR ARTE TE E#"ERI E#"ERIME$TA: ME$TA:

a) o

Método de preparación:

Primera experiencia.-

C(n el tuo de pruea colocar dos granallas de zinc metálico/ luego 2ml de ácido clor!ídrico o sul)Arico al D ;$ Oser#ar el proceso/ enseguida aEadir  3ml de %u6O> al ;$ Oser#ar * plantear la reacci"n +uímica e interpretar  C (l zinc reacciona con el ácido en la )orma !aitual Fmetal  ácido 1 sal  !idr"geno 7n-s.  2 H%l-a+. CCCCC 7n%l2-a+.  H2 -g. 7n-s.  %u6O> -ac. CC 7n6O> -ac.  %u-s.

C7inc se disuel#e/ el color azul deido al %u  se des#anece * se deposita core metálico$ (l 7n6O > no tiene color -es incoloro.$ 6i al realizar la reacci"n se #e un poco celeste/ es por+ue +ueda zinc %u6O > sin reaccionar$ 7n  H26O>  %u6O> CCC 7n6O>  %uJ  H 26O> C(l ácido

sul)Arico se mantiene igual pues en esta reacci"n no participa como agente o5idante/ sino como acidi)icado del medio$ C (n un medio ácido/ el zinc es astante más reacti#o +ue el core/ el zinc no reacciona )ácilmente con el o5igeno o

SEGUNDA EXPERENCA.-

C(n un eac9er/ agregar agua destilada$ Hasta sus tres cuartas partes/ luego aEadir con una pinza 8a o = metálico/ curir el eac9er con un emudo in#ertido para e#itar las  pro*ecciones$ Oser#ar la reacci"n reacci"n +uímica$ &cer+ue un palo de )os)oro )os)oro encendido$ 6e genera un encendido del producto$ &l t'rmino agregar II gotas del indicador )enol)taleína$ Oser#ar/ plantear e interpretar la reacci"n +uímica$

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2Na+2H2. O =H2+2Na( OH) Es t ar eac c i óngener al ae ner gí a( c al or )s ufi c i ent epar ahac eren t r aren c ombus t i ónel hi dr ogenol i ber adoenl ar e ac c i ónc onel o xí genodel ai r e Es t oo c ur r ed ema ne r ae x pl o s i v a Esporel l oqueoc ur r equeal ac er c arl al l amaal gasqueex pul s anu es t r a r ea cc i ó nh ayun ape qu eñ ae x pl os i ó n( s i g ni fi c al ap r e s en ci ade lhi dr o ge no l i ber ado) Co ne lPo t a si or e s ul t al ami s mar ma ea cc i ó n: 2K+2H2 O>H2+2K( OH)

!ERCERA

o

EXPERENCA.-

C(mplear un e+uipo de electrolisis$ (n la cua electrolítica/ agregar agua destilada !asta +ue cura los electrodos enseguida 3ml de ácido sul)Arico concentrado/ mezclar con un agitador/ luego !acer circular la corriente el'ctrica -oser#ar el proceso * a )ormar desprendimiento de gases/ plantear la reacci"n +uímica e interpretar.$

C&l encontrarse el H 26O> !ace +ue el agua sea conductora por+ue el ácido se disocia: H26O> CCCCCCCC 2H  6O>1 2H  2eC CCCCCCCCC H2 -g. 6O>1 C 2eC CCCCCCC 6O >K inestale 6O>KH2O CCCCCCC H26O>  32O2 -g. 6uma todas las ecuaciones/ ecuaciones/ miemro a miemro * te +ueda H2O CCCCCCCC H2 -g.  32O2 -g.

"# Reconocimiento o

Primera Experienci Experiencia.a.-

(l !idrogeno !idrogeno gaseoso gaseoso o molecular/ )orma mezclar mezclar e5plosi#a e5plosi#a con con el aire * es +uímicamente inacti#o   Proce$imiento:

preparar preparar !idrogeno/ utilizando un e+uipo generador de gases$ Luego el gas +ue se desprende recogerlo en un tuo de pruea in#ertirlo enseguida acercarlo a la llama/ apreciar una pe+ueEa la armonía +uímicaN$ Plantear las ecuaciones respecti#as$ C(l )uego es una o5idaci"n rápida de algAn comustile$ Bodo es comustile *a +ue todo se puede o5idar en algAn grado de calor$ (sto marca la #elocidad de o5idaci"n$ (l estruendo del Hidrogeno es producido por una o5idaci"n inmediata/ *a +ue su poder de cominarse es superior a otros elementos de la tala peri"dica a menor cantidad de calor$ La e5plosi"n se produce por la rapidez de la o5idaci"n * la e5pansi"n del gas en su entorno$ $

%uando e5iste su)iciente o5igeno cual+uier material puede e5plotar al o5idarse$ el aire contiene poco o5igeno lo +ue produce solo )lama en la ma*oría de los comustiles a  a,as temperaturas$ temperaturas$ •

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o

La )"rmula para el )uego es %omustile  o5igeno  calor$ La )"rmula para la e5plosi"n es O5igeno  %omustile alto grado de o5idaci"n  calor$

Segunda Experiencia.-

C(l !idrogeno at"mico es acti#o * +uímicamente reductor$ Proce$imiento:  (n dos tuos de ensa*o colocar granalla de 7inc * 3ml de ácido sul)Arico diluido/ mezclar * luego agregar 3ml de de =MnO> =MnO> al otro 3ml 3ml de =2%r2O$ (s positi#o cuando !a* camio de color en la soluci"n$ Ha* )ormaci"n de Mn2 cu*a coloraci"n es rosada * una sal de %r de color #erde$ Repetir con !idr"geno !idr"geno molecular para oser#ar oser#ar la inercia )rente a los metales$ •

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%uando agregamos el cinc * el ácido sul)Arico al permanganato de  potasio/ el zinc se se #a al )ondo$ Luego Luego de re#ol#er re#ol#er la soluci"n el cinc cinc comienza a ele#arse/ pero al calentar la soluci"n el cinc se ele#a$ 6e oser#a un le#e camio de color/ pero s"lo donde se encuentra al cinc/ es un color como pardo$ 6emireacci"n de O5idaci"n: 7nD 7n2  2e 6emireacci"n de Reducci"n: MnO>C  2H 2H Mn2  H2O Reacci"n I"nica: 7n D  2MnO>C  3H 7n2  2Mn2  4H2O (cuaci"n completa: =MnO>  2 7n   H26O > 1  Mn6O>  2 7nO   =6O>  H2O 6e puede concluir +ue distintos metales pueden comportarse de una manera similar en reacciones similares$ %omo en el caso anterior/ el 7n se o5ida/ pro#e*endo de electrones al manganeso para +ue este se reduzca/ de manera similar a como lo !ace el !ierro esto lo podemos concluir *a +ue los colores resultantes r esultantes en amas reacciones son mu*  parecidos/ además/ además/ el permanganato permanganato dee !aer !aer desaparecido/ desaparecido/ por+ue desapareci" su característico color #ioleta/ lo +ue nos lle#a a la conclusi"n de +ue el permanganato se reduce a Mn 2$

%on el icromato de potasio potasio sucede igual/ igual/ la reacci"n seria: seria:

7n = 2%r 2O H26O> CCCCCCCCCCCC 7n6O> %r 2 -6O>. = 26O> H2O ecuaci"n completa: 7n = 2%r 2O H26O> CCCCCCCCCCCC 7n6O> %r 2-6O>. = 26O> H2O

%&E!TIO$ARIO

a# M'todos de otenci"n otenci"n del !idr"geno !idr"geno a ni#el industrial$ 

6e suele otener a partir del agua/ por electr"lisis/ o recuperándolo del gas natural$ %uando se otiene por electr"lisis del agua es necesario +ue 'sta contenga sales en disoluci"n con el o,eto de aumentar su conducti#idad el'ctrica$ (n el electrodo negati#o/ cátodo/ se descargan los iones !idronio H O en )orma de !idr"geno at"mico cominándose inmediatamente entre sí para )ormar las mol'culas H 2 +ue )orman  uru,as * se desprenden$ 6imultáneamente/ 6imultáneamente/ en en el electrodo positi#o positi#o -ánodo. se desprende o5ígeno$

"# Propiedades )ísicas del !idr"geno   

0escripci"n: Ligero/ inodoro/ incoloro e insípido$ (stado a Bemperatura Bemperatura -2DK%. * Presi"n -3atm.: Gas 0ensidad a 2D J%: D/D44 glitro

 

Punto de )usi"n: C2/32 J% Punto eullici"n: C22/4 J% $

c# Propiedades +uímicas del !idr"geno   

Masa at"mica media: 3/DD> uma Salencia: 3/ C3 (l !idr"geno reacciona con muc!os no metales$ %omina con el nitr"geno en presencia de un catalizador para )ormar amoníaco 8H / con el azu)re para )ormar sul)uro de !idr"geno H 26/ con el cloro para )ormar cloruro de !idr"geno H%l/ * con el o5ígeno para )ormar agua H 2O$ %uando el !idr"geno se mezcla con el aire o el o5ígeno * se enciende/ la mezcla !ace e5plosi"n$ (l !idr"geno tami'n comina con los metales más acti#os/ como sodio/ litio * calcio/ para )ormar !idruros -8aH/ LiH * %aH2 .$ &ctAa como un agente reductor sore "5idos metálicos/ tal como "5ido de core/ +uitando el o5ígeno * de,ando el metal en estado lire$ (l !idr"geno reacciona con compuestos orgánicos no saturados  para )ormar los compuestos saturados correspondientes

$# &plicaciones del !idr"geno en los di#ersos campos$ 0eido a su ligereza se utiliz" a principios del siglo TT para llenar los dirigiles * los gloos aerostáticos/ pero se produ,eron muc!os accidentes *a +ue el !idr"geno es un gas mu* in)lamale$  Industrialmente se usa para la )aricaci"n del amoníaco/ en la síntesis del alco!ol metílico/ para la !idrogenaci"n de grasas #egetales para producir grasas comestiles/ en la industria petro+uímica para la elaoraci"n de gasolinas sint'ticas$  (l !idr"geno se usa tami'n para soldar a alta temperatura$  (l !idr"geno lí+uido/ ,unto con el o5ígeno/ se utiliza para la propulsi"n de co!etes espaciales * Altimamente se empiezan a considerar sus grandes  posiilidades como )uente de energía para el )uturo *a +ue su comusti"n  produce #apor de agua */ por lo tanto/ no es contaminante e# In#estigue +ue es un %iclo prot"nCprot"n$  (l ciclo del prot"nCprot"n es uno de los procesos más importantes +ue se lle#an a cao en el interior del sol/ nuestro sol/ 'ste proceso anteriormente nomrado es responsale de la enorme producci"n de la energía +ue emite el sol$ Para +ue 'ste pueda suceder son necesarias temperaturas por dea,o de los 3millones grados =el#in/ además cuatro átomos de !idr"geno son trans)ormados en uno de !elio$ La trans)ormaci"n de 'stos átomos está ligada de una gran emisi"n de radiaciones electromagn'ticas$ a )usi"n nuclear es un proceso/ una reacci"n en la cual dos nAcleos ligeros se unen para )ormar un nAcleo más pesado/ esta se asa en la energía +ue se liera de la uni"n de 'stos$ (n la )usi"n inter#ienen dos is"topos del !idr"geno: el tritio * el deuterio$ 6e utilizan estos átomos por+ue para +ue se unan/ )usionen es necesario +ue tengan la misma )uerza de repulsi"n * esto se logra con los átomos más ligeros del !idr"geno$  Para +ue la )usi"n pueda ser lograda es necesario romper/ pasar/ #encer la repulsi"n electrostática entre dos nAcleos cargados igualitariamente * 

 para #encer la repulsi"n repulsi"n electrostática son necesarias necesarias temperaturas de millones de grados/ con este calor se )orma un nue#os estado de la materia el plasma -estado de la materia en el sol./ en el +ue se da un gran desorden de iones * electrones $