“Año de la consolidación del Mar de Grau”
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1. OBJETIVOS 1.1. Tabla periódica y propiedades periódicas
Realizar un estudio experimental de Ley Periódica de los Elementos. Identificar las relaciones de grupo y diferencias existentes de las propiedades físicas y químicas. Comparar de manera experimental la velocidad de reacción de algunos elementos químicos. Corroborar la acidez y basicidad de algunas sustancias conocidas. Apreciar la propiedad anfótera de los metaloides, capaces de reaccionar tanto como una base y como un ácido.
1.2. Estructura atómica
Observar las manifestaciones físicas del átomo como la emisión de luz característico al ser excitados mediante una fuente externa de energía. Descubrir los espectros de los átomos con las llamas del mechero de Bunsen. Reconocer los elementos químicos mediante el estudio de las líneas espectrales, especialmente los alcalinos y alcalinotérreos.
2. MARCO TEÓRICO 2.1. Tabla periódica y propiedades periódicas
“Año de la consolidación del Mar de Grau” Número atómico creciente
Gru o A Gru o B
puede ser
Metales
Metaloides
No metales
Representativos Periodos
Grupos o familias
de acuerdo a
Transición
clasificados
Lantánidos
horizontal
vertical
de manera Actínidos
Elementos químicos
ordenados como
organiza LEY PERIÓDICA
TABLA PERIÓDICA ACTUAL proviene
se fundamenta
se derivan Propiedades periódicas
ANTECEDENTES HISTÓRICOS da srcen
como
primeras clasificaciones Afinidad Dobereiner (1817)
ordena en
Ionización Newlans (1862)
Meyer (1869) clasifica según
Triadas
Mendeleiev (1869) ordena según
organiza en
Octavas
Volumen atómico
2.2. Estructura atómica
Masa atómica
Electronegatividad
Radio atómico
“Año de la consolidación del Mar de Grau” Propiedades magnéticas de los materiales
Los mismos
Corpuscular de Newton
no pueden tener
Cuántico de Bohr
que determina las
Dos electrones
afirma que De pasas de Thomson
tales como
Momento angular intrínseco del electrón
Principio de exclusión de Pauli (1925)
Planetario de Rutherford
asociado al Espín del electrón
Modelos atómicos
estudia
ESTRUCTURA ATÓMICA Niveles de energía atómica
Tabla periódica
Interpretación física de los números cuánticos
que depende del
que incluye Átomos de un
Número cuántico principal
que son Átomos muchos electrones
Magnético Principal
como el Orbital
Espín
Átomo de hidrógeno
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3. DIAGRAMA DE PROCESOS 3.1. Tabla periódica y propiedades periódicas Prueba A: METALES ALCALINOS (GRUPO I) Materiales:
2Navasos de 250 ml (s) K(s) Fenolftaleína Alambre de Nicrom
ECHAR 60ml de agua destilada a cada vaso de precipitado de 250ml (2 vasos)
ADICIONAR 2 o 3 gotas de fenoltafelína en cada vaso y MEZCLE
OBSERVE si hay algún cambio de color
OBSERVE y COMPARE los resultados
REPITA lo indidicado en la parte c), empleando el potasio.
ADICIONE un trocito de sodio en un vaso, dejarlo caer con mucho cuidado sobre recipiente (no acerque la cara).
Prueba B: METALES ALCALINOTÉRREOS Materiales: 1 vasos de 250 ml 1 tubo de ensayo 13x100 1 balón de 150 ml 1 pinza de crisol Ca(s) 2 tiras de manganeso
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Fenolftaleína
ECHAR 60ml de agua destilada en un vaso de precipitado de 250ml
LLENE un tubo de ensayo hasta el borde, ADICIONE 4 gotas de fenolftaleína y SOSTÉNGALO con una mano sobre el vaso
PREPARE un pedazo de papel periódico (2x2 cm) y SOSTÉNGALO cerca del tubo de ensayo
Un compañero ECHARÁ dentro del tubo un trocito del calcio
TAPE el tubo con el papel, INVIÉRTALO e INTRODÚZCALO en el vaso de precitado, dejándolo parado sobre el fondo.
OBSERVE y EXPLIQUE lo sucedido.
LLENE con agua destilada hasta la mitad de un balón de 100ml y HÁGALO hervir
COLOQUE dos tiras de magnesio juntas y retorcisas, sujetas por un extremo por la pinza para crisol
ENCIENDA el magnesio con el mechero y ACÉRQUELAS a la boca del balón, cuando el vapor de agua haya desalojado todo el aire
OBSERVE bien la llama del magnesio
PRUEBA C: Comparación de velocidades relativas de reacción Materiales: 3 tubos de ensayo 13x100 Mg(s) Ca(s) Fe(s) Ácido Clorhídrico
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ECHAR aproximadamente 3ml de HCL (3N) en cada uno de los tres tubos de ensayo
ECHAR de manera simultánea el magnesio, calcio y hierro en los tres tubos de ensayo.
OBSERVE y ANOTE las velocidades relativas de reacción de estos tres elementos
PRUEBA D: HALÓGENOS (Grupo VII) Materiales:
6KBr tubos de ensayo 13x100 (0.1M) KCl (0.1M) NaCl (0.1M) Agua de Bromo, de Cloro, de Yodo Tetracloruro de Carbonato (CCl4)
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ECHAR 2ml de agua de cloro en un tubo de ensayo. Adicione 5 gotas CCl4 y AGITE de manera energética. OBSERVE el color del halógeno disuelto en la fase orgánica. Repita el proceso para el agua de bromo y yodo.
ADICIONE 5 gotas de CCl4 y agite los tubos de manera energética
ECHAR 2ml de KBr (01M) en un tubo de ensayo y en otro eche 2ml de KI (0.1M)
ADICIONE 1 ml de agua de cloro a acada uno de los tubos de ensayo
REPETIR lo realizado en el 2,3,4 y 5 paso. OBSERVE los colores de cada halógeno libre disuelto en tetracloruro de carbomo y anótelos.
ENSAYE reactividad de 2ml de la NaCl(0.1M) y de KI (0.1M), emplee 1ml de agua de bromo. Usar 1ml de CCL4, y DECIDIR si ha ocurrido una reacción química.
REPETIR lo realizado en 2,3y 4 paso, empleando ANOTAR sus observaciones.
2ml de NaCl(0.1Añadiendo M), 32ml de KBr(0.1M). una solución de yodo acuoso y CCl4 (5 gotas)
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PRUEBA E: Propiedades Periódicas. Comparación de acidez y basicidad relativa de los elementos del tercer periodo Materiales: 1 Luna de Reloj Solución acuosa de Na,Mg,Al,P,S y Cl
DISTRIBUYA 6 porciones de papel indicador sobre una luna de reloj
DEJAR caer 1 o 2 gotas dedecada dispoble Na, solución Mg, Al, P,S y Cl sobre cada papel indicador de pH.
RESUMIR los valores de pH obtenidos.
COMPARE el color del papel humedecido con una de las soluciones, con el disco comparador de pH y ANOTAR el valor.
PRUEBA F: Propiedades Anfotérica Materiales: 2 tubos de ensayo 13x100 4 goteros AlCl3(ac) (5% de peso) NH3(ac) (1:2 en volumen) HCl(ac) (1:2 en volumen) NaOH(ac) (10% de peso)
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ECHAR 5ml de tricloruro de aluminio en un tubo de ensayo (A)
ADICIONAR al tubo una solución de amoniaco gota a gota, hasta que se forme un precipitado gelatinoso
AGREGAR al tubo (A) una solución acuosa de HCl gota a gota
DIVIDIR contenido deleltubo anterior en otro tubo (B)
ADICIONAR gota a gota, al tubo (B) una solución de NaOH.
ANOTAR sus observaciones del tubo A y B
3.2. Estructura atómica Materiales: Mechero de Bunsen Alambre de nicrom 7 tubos de ensayo de 13x100 Soluciones HCl conc, NaCl, KCl, LiCl, CaCl2, SrCl2 Y BaCl2.
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INTRODUCIR el alambre de nicrom en la parte incolora de la llama del mechero de Bunsen.
QUITAR la impurezas introduciendo el alambre en un tubo de ensayo que contiene HCl.
OBSERVAR el color de la llama y ANOTAR.
CALENTAR el alambre tomar un poco NaCl y llevarlo a la parte azul de la llama.
REPETIR el mismo proceso con las soluciones de KCl, LiCl, CaCl2, SrCl2 Y BaCl2
4. REACCIONES DE LA PRÁCTICA 4.1. Tabla periódica y propiedades periódicas Prueba A: METALES ALCALINOS (GRUPO I) 2Na(s) + 2H2O → 2NaOH + H2(g) + Energía 2K(s) + 2H2O → 2KOH+ H2(g) + Energía Estas reacciones liberan calor. Este calor puede llegar a encender al hidrógeno gaseoso La fenolftaleína se amabas tornará de color rojo grosella debidodesprendido. a que se producen una base en reacciones.
PRECAUCIONES DE SEGURIDAD
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Mantener una distancia prudente durante la experiencia, tener mayor cuidando en la reacción de potasio ya que es más violenta que la del sodio. Usar gafas de seguridad. Usar porciones pequeñas de sodio y potasio.
Prueba B: METALES ALCALINOTÉRREOS Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2 + H2(g) + Energía Esta reacción es exotérmica, por lo que libera energía. Se desprende hidrógeno gaseoso. La fenolftaleína se tornará de color rojo grosella debido a que se produce una base. 2Mg(s) + O2(g) → 2 MgO(s) MgO(s) + H2O(g) → Mg(OH)2(s) El óxido de magnesio es un óxido de color blanquecino y el hidróxido de magnesio también lo es.
PRECAUCIONES DE SEGURIDAD
La llama producida en la combustión del magnesio es muy brillante, oscuras. no la mires directamente sino utilizando unas gafas
PRUEBA C: Comparación de velocidades relativas de reacción 2HCl + Ca(s) → CaCl2 + H2(g) 2HCl + Mg(s) → MgCl2 + H2(g) 2HCl + Fe(s) → FeCl2 + H2(g) PRUEBA D: HALÓGENOS (Grupo VII)
Mezcla
Cambio de color
Agua de cloro + CCl4
Blanco / Fondo rosado
Agua de bromo+ CCl4
Blanco medio turbio / Fondo melón
Agua de Yodo + CCl4
Morado / Fondo púrpura
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KI+ Agua de Bromo + CCl4
Menisco rojo/ Fondo púrpura
NaCl + Agua de Bromo + CCl4
Menisco anaranjado / Líquido transparente / Fondo anaranjado
KBr + Agua de yodo + CCl4
Color cobre / Fondo rojo oscuro
NaCl + Agua de yodo + CCl4
Color cobre / Fondo rojo oscuro
PRUEBA E: Propiedades Periódicas. Comparación de acidez y basicidad relativa de los elementos del tercer periodo
ELEMENTO
ACIDEZ (pH)
Color del indicador de pH
Sodio
14
Violeta
Magnesio
8
Verde oscuro
Aluminio
6
Verde Claro
Azufre
4
Rosado
Fósforo
3
Anaranjado
Cloro
2
Piel
PRUEBA F: Propiedades Anfotérica Al+3 + 3Cl- +3(NH4)+→ 3NH4Cl+Al(OH)3 Tubo A: 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O Tubo B: Na(OH)+ Al(OH)3 → NaAl(OH) 4
4.2. Estructura atómica Cloruros
Fórmula
Color de llama
Línea Característica
Bario
BaCl2
Verde Limón
5890 A
Estroncio
SrCl2
Naranja intenso
4044 A
Calcio
CaCl2
Naranja
6708 A
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Litio
LiCl
Roso intenso
4226 A
Potasio
KCl
Lila
4607 A
Sodio
NaCl
AmarilloNaranja
5535 A
5. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS
Química Básica. Estructura Atómica. (2016). Eis.uva.es. Consultado el 9 de septiembre de 2016, de http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/atom.html Trabajo n2 de química general. (2016). Es.slideshare.net. Consultado el 11 de setiembre de 2016, de http://es.slideshare.net/jhoelenrique/trabajo-n2- Nancy Fukuda dequímica-general Informe #2 Aplicación de La Estructura Atómica. (2016). Consultado el 11 de septiembre de 2016, de https://es.scribd.com/doc/105006442/Informe-2-Aplicacion-de-LaEstructura-Atomica 2016). Consultado el 12 de septiembre de 2016, de (https://es.scribd.com/doc/36618959/TABLA-PERIODICA-YPROPIEDADES-PERIODICAS-Quimica-Basica-laboratorio
