INFORME N°9 CARBONOIDES
9 DE JUNIO DE 2017 ALUMNOS: VALVERDE VERAMENDI , JOSELYN MILAGROS SALAZAR PEREZ , MAIKOL KEVIN MESTANZA CÓRDOBA JHON PROFESOR: JOSÉ RODRGUEZ L.
I.-INTRODUCCION Los elementos del Grupo 14, anteriormente el IV-A según la clasificaci clasificación ón CAS y el IV-B según la IUPAC, son carbono, silicio y germanio, que se estudian como no metales aunque todos tienen características semiconductoras en algunas condiciones; condiciones; además del plomo y estaño que se estudian como metales. La configuración electrónica de estos elementos en su capa de valencia es ns2np2, es decir, poseen un orbital p vacío debido a lo cual, la energía de promoción de uno de los electrones del orbital s al p es mínima, ya que la promoción se realiza dentro del mismo nivel cuántico; por todo ello, en sus combinaciones estos elementos presentan tetracovalencia.
II.- MARCO TEÓRICO El grupo 14 de la tabla periódica es también llamado como la familia del carbono o los carbonoideos. El grupo 14 está formado por los siguientes elementos: carbono (C), silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn), plomo (Pb) y flerovio (Fl).
Estos elementos componen más del 28% en masa de la corteza, siendo el silicio el más abundante, luego seguido del carbono. El germanio es el elemento menos abundante. El silicio es el elemento principal de toda la estructura inorgánica y el carbono es el responsable de la vida orgánica de la superficie terrestre. Los elementos metálicos de este grupo están clasificados en la tabla periódica como “otros metales” junto a los grupos 13 y 15. Poseen cuatro electrones en su nivel energético más externo y presentan la siguiente configuración electrónica: ns2np2 (2 electrones s y 2 electrones p), exhibiend exhibiendoo los siguientes estados de oxidación: +4, +2 y -4: los compuestos con +4 y la mayoría de los de número de oxidación +2 son covalentes. El único ion -4 es el carburo. Propiedades físicas
Las propiedades físicas de este grupo varían mucho en cada elemento y el carácter metálico aumenta a medida que se desciende en el mismo. Por ejemplo, el primer elemento del grupo, el carbono es un no metal duro y sólido a temperatura ambiente. Este elemento puede encontrarse en la naturaleza en forma de carbono amorfo (grafito) y en forma de diamante. Ambas formas alotrópicas poseen coloraciones distintas, siendo el grafito de color negro y el diamante incoloro.
Elementos del Grupo 14 Los elementos silicio y germanio, son los metaloides del grupo, y presentan una dureza intermedia. El silicio posee propiedades intermedias entre el carbono y el germanio. Su forma cristalina es bastante dura y muestra un brillo metálico de color grisáceo. El metaloide germanio es de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo y conserva el brillo a temperaturas normales. Este elemento exhibe la misma estructura cristalina que el diamante. Los puntos de fusión y ebullición son menores a medida de que se desciende en el grupo. Esto debido a que se pierde la fuerza de enlace entre los átomos. Propiedades químicas
No reaccionan con el agua. El germanio, estaño y plomo son atacados por los ácidos. Son atacados por disoluciones alcalinas desprendiendo hidrógeno, a excepción del elemento carbono. Reaccionan con el oxígeno formando óxidos. Siendo los óxidos de carbono y silicio silicio ácidos, el de estaño anfótero (es decir, que reacciona con ácidos y bases calientes) y lo mismo sucede con el plomo. Al formar hidruros presentan la habilidad de formar concatenación. La concatenación es la propiedad que poseen algunos elementos de unirse con otro átomo del mismo elemento para formar cadenas ya sea lineales ramificadas o cíclicas. Esta predisposición disminuye al descender en el grupo. La concatenación se le atribuye al elemento carbono, aunque también es un fenómeno suscitado en el silicio. Este fenómeno es la raíz de la química orgánica.
Ubicación del grupo 14 en la tabla periódica
II.- COMPETENCIAS 1. Reconocimiento de los principales elementos del grupo IVA la tabla periódica. 2. Conocer la aplicación de cada uno de los elementos de los grupos IVA
III.- MATERIALES
MATERIALES
Gradilla Mechero de bunsen Pipetas Tubos de ensayo Cápsula de porcelana.
REACTIVOS:
Acetato de plomo Bicromato de potasio Cloruro de aluminio Cloruro de sodio Hidróxido de amonio Hidróxido de sodio Ioduro de potasio Sulfuro de amonio Carbón animal Azúcar rubia Oxido cúprico
V.- CUESTIONARIO 1. Haga la ecuación química de cada una de las reacciones a. Pb(NO3)2 + (NH4)2SO4 b. Pb(CH3OO)2
+ Na2CO3
c. Pb(C2H3O2)2 + HCL d. Pb(C2H3O2)2 + 2 IK e. Pb(CH3COO)2
+ k2Cr2O7
PbSO4 + 2 NH4NO3 2NaCH3COO + PbCO3 CL(C2H3O2)2 + HPb 2K(C2H3O2)2 + I2Pb 2 PbI2 + 2 CH3COOK
f. Pb(C2H3O2)2 + K2Cr2O7
2 KC2H3O2 + PbCr2O7
g. SnCl2
Hg + SnCl4
+
HgCl2
2. ¿Qué semejanzas y diferencias existe entre los elementos del grupo
IVA? Los elementos del Grupo IV A tienen propiedades muy variables según su ubicación dentro del grupo. El carbono por ejemplo es un no metal típico y forma uniones covalentes. El silicio y el germanio son metaloides y el estaño y plomo son metales. metales. Los Los tres primeros (C, Si y Ge) no forman forman uniones uniones iónicas. iónicas. Todos tienen números de oxidación 2 y 4, sin embargo en el carbono y el silicio predominan los compuestos de número de oxidación 4 (CO2 y SiO2) y en el plomo y el estaño, los de número de oxidación 2 (PbO y SnO). Los elementos metálicos del grupo, el estaño y el plomo, no reaccionan con el agua pero sí con los ácidos como el clorhídrico (HCl), liberando hidrógeno.
PROCEDIMIENTOS 1. En un tubo de ensayo colocar 0.5 ml. de nitrato de plomo, adicionar unas gotas de sulfuro de amonio o de hidrógeno sulfurado. sulfurado. 0.5ml
II
Pb(NO3)2 + (NH4)2SO4 Pb
+2
NO3 - NH+4
S-2
2. En un tubo de ensayo colocar 0.5 ml. de acetato de plomo, luego añadir 0.5 ml. de carbonato de sodio, agitar, observar la formación de un precipitado y anotar las características. 0.5ml Pb(CH3OO)2 Pb+2
3. En un luego
0.5 ml + Na2CO3 CH3COO-
Na+ CO3-2
tubo de ensayo colocar 0.5 ml. de acetato de plomo, y añadir 0.5 ml. de ácido clorhídrico, agitar, observar la formación de un precipitado y anotar las características. 0.5ml
0.5ml
Pb(CH3OO)2 + Pb+2
CH3COO-
HCl
H+ Cl-
4. En un tubo de ensayo colocar 0.5 ml. de acetato de plomo, luego añadir 0.5 ml. de ioduro de potasio al 1%, agitar, observar la formación de precipitado precipitado y anotar las características. características.
0.5 ml
0.5ml
Pb(CH3COO)2 Pb
+2
+
KI
CH3COO-
K+
I-
5. En un tubo de ensayo colocar 0.5 ml. de acetato de plomo, luego adicionar 0.5 ml. de bicromato de potasio, agitar y observar las características del precipitado.
0.5ml Pb(C2H3O2)2
0.5ml + K2Cr2O7 Pb+2 CH3COOCr2O7-2
K+
6. Obtención del Negro de Humo: Sumerja un hisopo en bencina e inflame la llama acercando el hisopo a ella. Sobre la llama aplique una cápsula de porcelana. Observe lo que se forma en la cápsula de porcelana.
8. A un ml. ml. De solución solución de Cloruro de Estaño agregar agregar 1 l. De solución solución saturada saturada de Cloruro mercúrico. Observar el precipitado.
SnCl2
+
Sn+2 Cl-1
HgCl2
pp
Hg+2 Cl-1
9. Llevar la solución saturada de Cloruro de Estaño y Cloruro de Plomo al ensayo de coloración a la llama.
Sn+2
azul
Hg+2
naranja
Color llama
VI.- CONCLUSIÓN:
Las bases fuertes atacan a los elementos de este grupo, con la excepción del carbono, desprendiendo desprendiendo hidrógeno.
Estos elementos reaccionan con el oxígeno formando óxidos.
El silicio y el germanio se emplean como semiconductores en electrónica, especialmente en transistores para lo cual deben obtenerse muy puros.
No reaccionan con el agua.
Los ácidos reaccionan con el germanio, estaño y plomo.
VII.- BIBLIOGRAFÍA:
[página web] autor desconocido http://www.uv.es/baeza http://www.uv.es/baeza/cqtema9.html /cqtema9.html [consultada: 01 de junio de 2017]. [pagina web] autor desconocido http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_in http://www.juntadeandalucia.es /averroes/recursos_informaticos/concurso formaticos/concurso 1998/accesit8/chr.htm [[consultada: 01 de junio de de 2017]. [pagina web] autor desconocido https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cac https://docs.google.com/v iewer?a=v&q=cache:8w558l_GoSgJ:https://ww he:8w558l_GoSgJ:https://ww w.ulpgc.es/descargadirecta.php%3Fcodigo_ w.ulpgc.es/descargadirecta.php%3Fcodigo_archivo%3D4540+ac archivo%3D4540+acion+de ion+de +hidroos+&hl=es&gl=co&pid=bl&srcid=ADGEESjf14Ybe +hidroos+&hl=es&gl=co& pid=bl&srcid=ADGEESjf14Yben6eMlcnmCxX n6eMlcnmCxXM M OD5cgB6p4GX7ATqk03_-fHjsqhdFz0qjzflaFgwas_EWd5_fZyX2BM7PiE7Gl8dK3R8iD8qffr6wdGQ22JQQ3zP8oYnvON dK3R8iD8qffr6wdGQ22J QQ3zP8oYnvON6fmUbFV8D5TkiDlQ5Qk 6fmUbFV8D5TkiDlQ5Qk&sig= &sig= AHIEtbSW9HT_ucKuJjmOl4N3Rk--IRduYw AHIEtbSW9HT_ucKuJ jmOl4N3Rk--IRduYw
