UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS COMPUTACIONALES LICENCIATURA EN INGENIERIA DE SISTEMAS COMPUTACIONALES
INFORME DE LABORATORIO N#4 QUIMICA PERTENECE A: LESTER, AARON DE LEÓN, ANGEL RODRIGUEZ, HECTOR MIRANDA, MIRANDA, ANDRES ASIGNATURA: QUIMICA GENERAL PARA INGENIEROS PROFESOR DE LABORATORIO: ALBANO DIAZ GRUPO: 1IL115
Segundo semestre / 2014 1
Contenido Introducción......................................................................................... 3 Objetivos ............................................................................................. 3 Materiales............................................................................................ 4 Rx ........................................................................................................ 4 Procedimientos .................................................................................... 5 Cuestionario ........................................................................................ 7 Problemas ........................................................................................... 9 Conclusión..........................................................................................11 Bibliografías........................................................................................11 Anexos ...............................................................................................12
2
Introducción En el siguiente informe de laboratorio desarrollaremos acerca de nuestras experiencias en el laboratorio n#4. En el mismo vamos a experimentar con los distintos tipos de reacciones, como las de síntesis, descomposición, simple desplazamiento, entre otras. Al combinar los diversos reactivos, vamos a observar cómo reaccionan entre si y hacer nuestro comentarios de lo que podemos observar, debemos prestar mucha atención ya que cuando mezclamos dos sustancias o más, al principio dará la sensación de que se mezclaron y crearon una solución nueva, pero eso puede ser falso ya que después de unos minutos u otros estímulos puede resultar que el soluto y el solvente se separen. Adicional a seguir el instructivo del manual, también debemos proponer una ecuación química que satisfaga las reacciones estudiadas, también debemos de balancearla para cumplir con la conservación de la materia, ya cuando se produce una reacción química, los átomos no se destruyen ni se crean otros. Al final de los resultados de las experimentaciones completaremos el cuestionario y los problemas. También hemos incluido imágenes de las mediciones como anexos. Como material de apoyo utilizaremos principalmente el folleto de laboratorio para estudiantes de ingeniería, el libro de texto.
Objetivos 1. Observar experimentalmente la ocurrencia de una reacción química, mediante el reconocimiento de indicios perceptibles. 2. Clasificar las reacciones químicas comportamiento observando.
estudiadas, tomando en cuenta el
3. Proponer ecuaciones químicas para las reacciones estudiadas. 4. Balancear las ecuaciones químicas, utilizando el método de simple inspección. 3
Materiales
Mechero Bunsen,
Tubos de Ensayos 16 x 150 mm y 13 x 100 mm,
Gradillas,
Pinza Stoddard,
Cilindro Graduado 25 ml,
Espátula de Metal,
Capsula de Porcelana,
Trípode,
Malla de Alambre,
Astilla de madera,
Rx
Hidróxido de calcio saturado,
Ácido clorhídrico 6 M,
Yoduro de potasio 0,1 M,
Nitrato de Plata 0,1%,
Sulfato de cobre (II) 0,1 M,
Ácido sulfúrico 6 M,
Clorato de potasio,
Granallas de zinc,
Acetato de plomo 0,1 M,
Alambre de cobre,
Hidróxido de sodio 0,1 M,
Cloruro de bario 0,1 M,
4
Procedimientos I Parte. REACCIONES TIPICAS A. Síntesis o Combinación 1. Coloque en un tubo de ensayo (13 x 100 mm) 2mL de una solución saturada de Ca(OH)2 (filtrado). Con la ayuda de una pipeta burbujee aire suavemente dentro del tuvo que contiene la solución. 2. Anote sus observaciones, complete y balancee la correspondiente ecuación. R: Observamos cambios de color, adquirió una tonalidad blanca, boto un gas, porque sentimos un olor. (La dejamos reposar y se podían apreciar sedimentaciones). B. Descomposición 1. Coloque un gramo de clorato de potasio en un tubo de ensayo (16x150mm), sujételo con las pinzas para tubo de ensayo. 2. Caliente el tubo con un mechero (evitar dirigir la boca del tubo hacia la cara de su compañero). 3. Cuando el clorato se haya fundido y desprenda burbujas, acerque a la boca del tubo una astilla incandescente. 4. Anote sus observaciones, correspondiente.
complete
y
balancee
la
ecuación
R: Al introducir la astilla encendida la llama se apagó.
C. Simple Desplazamiento 1. Vierta 3 mL de HCI 6M en un tubo de ensayo (16 x 150mm) y colóquelo en una gradilla 2. Agregue una granalla de zinc al tubo de ensayo y cúbralo de inmediato con un tubo de ensayo de mayor tamaño (25x150mm), limpio y seco. 3. Tenga a la mano una astilla incandescente 4. Espere unos segundos para que el tubo de ensayo de 25x150 mm se llene de gas; luego sepárelo, inviértalo y acérquele rápidamente la astilla encendida. ¡Cuidado! 5. Anote sus observaciones, complete y balancee la respectiva ecuación. 5
R: Cuando echamos el zinc en HCI comenzó a burbujear, lo cubrimos con un tubo de ensay de mayor tamaño y esperamos unos minutos mientras liberaba el gas, después lo destapamos y acercamos la astilla incandescente y tuvimos una pequeña explosión. D. Doble Desplazamiento 1. Vierta 2 mL de una solución diluida de yoduro de potasio en un tubo de ensayo (13x100mm) que contiene 2 mL de una solución de acetato de plomo. (Precaución: la solución de acetato de plomo es altamente toxica evite contacto). 2. Anote sus observaciones, correspondiente.
complete
y
balancee
la
ecuación
R: Al mezclar las muestras en el tubo de ensayo, la mezcla tomo un color amarillo, que al reposar, en el fondo se pudo apreciar un sedimento de color amarillo. II Parte. REACCIONES PARA ESTUDIAR Y CLASIFICAR. Para cada una de las reacciones que se presentan a continuación, anote las evidencias de reacción observadas, complete, balancee y clasifique la correspondiente reacción química, de acuerdo a uno de los tipos de reacciones previamente estudiados. A. 1. Coloque en un tubo de ensayo (13x100mm) 3mL de nitrato de plata y agréguele un alambre de cobre limpio. Espere unos 20 minutos para observar y anote los resultados ¿Qué observa? Anote. R: A los 14 min comienza a oxidarse. Quedo completamente oxidado y libera pequeñas partículas. B. 1. Vierta en un tubo de ensayo (16x150mm) 5mL de solución de sulfato de cobre (II). 2. Añada 2mL de solución de NaOH 0,1M. Anote sus resultados. R: Notamos una suspensión, las dos sustancias no se mesclan. C. 1. Coloque en un tubo de ensayo (13x100mm) 0,2g de Na2CO3. Añada 2mL de HCI 6M. 2. Tenga a mano fósforos y una astilla de madera. 6
3. Cuando se observe la formación de burbujas, encienda y acerque la astilla incandescente. ¿Qué sucede? R: Al mezclar las muestras se observó un espumeo que se desplazó por el tubo de ensayo, después de reposo se observa una sedimento blanco. D. 1. Vierta en un tubo de ensayo (13x100mm) 3mL de una solución de BaCl2 0.1M. 2. Añada 3mL de H2SO4 6M (Fue remplazado por Sulfato de Sodio). Observe y anote sus resultados. R: Al mezclarse la reacción proporciono una sustancia completamente blanca. E. 1. Coloque 5mL de agua en un tubo de ensayo (13x100mm) agregue 1 gota de purpura de bromocresol. Burbujee dentro de la solución y observe el cambio. Escriba la ecuación. R: Al mezclarlo, la solución toma un color purpura, al burbujear la solución se torno transparente (Reacción reversible).
Cuestionario 1. En la descomposición del clorato de potasio ¿Qué evidencia indica que ocurre una reacción? ¿Qué le sucede a la astilla encendida cuando se acerca al tubo de ensayo y explique por qué? 2. En que reacción de simple desplazamiento del HCI con el Zinc ¿Qué evidencia indica que ocurre una reacción? ¿Qué gas se identifica con la prueba de la astilla encendida? ¿Clasificaría esta última prueba como simple desplazamiento? 3. Indique el precipitado que se forma en la reacción de doble desplazamiento entre la solución de yoduro de potasio y al solución de acetato de plomo. ¿De qué color es el precipitado? 4. ¿Después que reacciona el nitrato de plata con el cobre metálico que evidencia demuestran que hubo reacción? ¿Cambia el color de la solución, por qué? 5. ¿Qué evidencias demuestran que hubo una reacción entre el sulfato de cobre (II) y el NaOH?
7
6. ¿Qué gas se identifica en la reacción del Na2CO3 con el HCI con la prueba de la astilla encendida? 7. ¿Cuáles son las características que distinguen una reacción acido base tipo neutralización? 8. ¿Cómo se organízala serie de actividad y como se utiliza para estudiar las reaccione redox? 9. Explique por qué todas las reacciones de desplazamiento simple pueden ser consideradas como reacciones de oxidación reducción. 10. ¿Cuáles son los productos de una reacción de combustión? Explique por qué todas las reacciones de combustión pueden ser consideradas como reacciones redox. 11. De dos ejemplos de reacciones de: desplazamiento doble con y sin precipitación, neutralización, combinación, descomposición, desplazamiento simple. 12. Identifique las posibles fuentes de errores experimentales.
8
Problemas Parte I. ESCRIBA, BALANCEE Y CLASIFIQUE LAS SIGUIENTES RELACIONES. 1. El nitrato de plomo (II) acuoso reacciona con ácido sulfúrico para formar un precipitado de sulfato de plomo (II) y ácido nítrico acuoso.
Pb (NO3)2 + H2SO4
PbSO4 + 2HNO3
R. de Doble Desplazamiento
2. El nitrato de cobalto (II) acuoso, reacciona con sulfuro de amonio acuoso para formar sulfuro de cobalto sólido y nitrato de amonio acuoso.
Co(NO3)2 + (NH4)2S
CoS + 2NH4NO3
R. de Doble Desplazamiento
3. El ácido perclórico acuoso reacciona con una solución de hidróxido de sodio formando perclorato de sodio acuoso y agua líquida.
HClO4 +NaOH
NaClO4 +H2O
R. de Neutralización
4. El boro solido reacciona con el cloro gaseoso formando cloruro de boro líquido.
2B + 3Cl2
2BCl3
R. de Síntesis
5. El hidrogeno carbonato de sodio sólido, por acción del calor, produce carbonato de sodio sólido, vapor de agua y dióxido de carbono en forma gaseosa.
2NaHCO3 + calor
Na2CO3 +H2O + CO2
R. de Descomposición
6. El tetracloruro de silicio solido se combina con el magnesio solido formando cloruro de magnesio sólido y silicio sólido.
SiCl4+ 2Mg
2MgCl2 + Si
R. de Simple Desplazamiento
7. El óxido de di nitrógeno gaseoso, forma nitrógeno gaseoso y oxigeno gaseoso cuando se calienta.
2N20
2N2 +O2
R. de Descomposición
9
Parte II. COMPLETE, BALANCEE Y CLASIFIQUE LAS SIGUIENTES REACCIONES.
1. Al(s) + Br 2(l) R. 2Al(s) + 3Br 2 (l)
2AlBr 3 (s)
R. de Síntesis
2. HCI (ac) + Al(OH)3 (ac) R. HCI (ac) + Al(OH)3 (ac) 3. Fe(s) + H2SO4 (ac) R. Fe(s) + H2SO4 (ac)
3H2O(l) + AlCl3 R. de Doble Desplazamiento
Fe2(SO4)3 (s) + 3H2 (g) R. de Simple Desplazamiento
4. CaCl2 (ac) + K2SO4 (ac) R. CaCl2 (ac) + K2SO4 (ac)
CaSO4 + KCl R. de Doble Desplazamiento
5. Al2(CO3)3 (s) + calor R. Al2(CO3)3 (s) + calor
Al2O3 (s) + 3CO2 (g)
R. de Descomposición
6. C2H4(g) + O2(g) R. C2H4 (g) + O2(g)
2C(s) + 2H2O(l)
R. de Simple Desplazamiento
10
Conclusión Concluyendo con este informe de laboratorio podemos destacar lo siguiente: Es de suma importancia comprender como trabaja la ecuación química y estar consciente de la conservación de materia ya que los átomos durante una reacción química no se crean ni destruyen. Esto nos da una mejor noción de cómo funciona las reacciones químicas y a tener en cuenta cuales son las sustancias que van a ser liberadas y en qué estado se encuentran, esto también sirve a favor de tomar las medidas de precaución adecuadas a modo de evitar accidentes, ya que a esta altura estamos conscientes por ejemplo de que el Hidrogeno es inflamable, y el Oxigeno es toxico. Pero cuando se combinan sale el agua, y es la misma que bebemos y todos los seres vivos necesitan. Esta fue la primera vez que nos dividimos los experimentos, ya que como eran bastantes, debimos fraccionar para avanzar más rápido. Estamos de acuerdo que de esta manera trabajamos mejor e individualmente podemos apreciar mejor las reacciones, el único punto negativo que podemos observar todas las reacciones, solo la mitad de ellas. Como últimas palabras, podemos destacar que fue una experiencia muy enriquecedora y nos ha ayudado a adquirir más conocimientos en la materia, como a la vez desenvolvernos mejor como equipo.
Bibliografías Profesores de la UTP. Química General. 2001. Segunda Edición. Departamento de Ciencias Naturales. Itzel Arjona MSc, Dra. Vielka De Barraza, Ing. Jose Falconett, Lic. Reinaldo Mc Lean, Lic. Edgard Perigault, Ricardo Reyes MSc, Lic. Blanca Sanchez. Brown Lemay Brusten Murphy. Quimica La ciencia Central. 2009. Decimoprimera edición. Pearson. Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten, Catherine J. Murphy.
11
Anexos
Un mechero calentado a un gramo de potasio, en un tubo de ensayo.
Una granalla de Zinc disuelta en 3mL de HCI 6M.
12
Un mechero encendido y la astilla que utilizamos.
Todas las soluciones después que terminamos nuestros experimentos. 13
