Química Inorgánica
TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS INORGÁNICA GENERAL O. AYALA a, D. BOLAÑO a, L. ECHEVERRIA a, J. JIMÉNEZ a, D. RANGEL a. Docente. Alejandra Zambrano Zambrano a Estudiantes del Programa de Química, Universidad del Atlántico Km 7 Vía Puerto, Barranquilla, Atlántico.
RESUMEN Una reacción química es todo proceso químico en el cual una o más sustancias por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Existen diferentes tipos de reacciones que dependen de los fenómenos ocurridos entre los elementos, como la síntesis, la descomposición, el desplazamiento simple, el doble desplazamiento. Este laboratorio se realizó parara reconocer reconocer los tipos de reacciones reacciones y los fenómenos que ocurren a lo largo del proceso de formación de una reacción. Teniendo en cuenta esto se realizaron diferentes reacciones que se podrían realizar entre los procedimientos realizados se puso a reaccionar cada sustancia al exponerla a combustión o en reacción con el agua. Los resultados de las observaciones permitieron definir las características de los tipos de reacciones analizadas.
Palabras claves: Reacción, sustancia.
ABSTRACT A chemical reaction is the entire chemical process in which one or more substances by the effect of an energy factor, is transformed into other things called products. There are different types of reactions that depend on the phenomena that have occurred between the elements, such as synthesis, decomposition, simple displacement, double displacement. This laboratory was conducted to recognize the types of reactions and phenomena that occurred throughout the process of forming a reaction. Taking into account this there may be different reactions that can be performed between the performed procedures was put in contact contact with each substance substance when exposed to the reaction or reaction with water. The results of the observations allowed to define the characteristics of the types of reactions analyzed
Key words: Reaction, substance.
INTRODUCCIÓN Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual una o más sustancias (reactivos), por efecto de un factor energético, se transforma en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las
condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien de condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química.
Química Inorgánica Los tipos de reacciones inorgánicas son: acido base (neutralización), combustión, solubilización, oxido reducción y precipitación.
OBJETIVO Hacer e identificar los diferentes tipos de reacciones químicas inorgánicas resaltando la importancia de las observaciones y de su análisis para relacionarlas con el estudio formal de la química.
continuación, poner a calentar con un mechero hasta apreciar el burbujeo a la salida del desprendimiento lateral sumergido en un recipiente con agua. Anote sus observaciones.
3. REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO A. En un vaso de 50 mL. Vierta 5 mL de una solución de AgNO3 al 4 % e introduzca una pieza de cobre limpia. Anote sus observaciones.
B. En un tubo de ensayo colocar una granalla de Zn y agregarle cuidadosamente 3 mL de HCl concentrado.
METODOLOGÍA
4. REACCIONES DE DOBLE DESPLAZAMIENTO O METÁTESIS
REACCIONES DE COMBINACIÓN
A. Agregue 3 mL de agua destilada en un tubo de
A. Con una pinza para crisol, tome un pedazo pequeño de una cinta de magnesio y quémelausando la llama de un mechero. Posteriormente, tome el residuo que queda en un tubo de ensayo y adiciónele 2 mL de agua destilada y a continuación agregue unas gotas de
fenolftaleína. B. En una cápsula de porcelana colocar aproximadamente 0.2 g CaO y calentar con un mechero. Posteriormente, tome el residuo que queda en un tubo de ensayo y adiciónele 2 mL de agua destilada y a continuación agregue unas gotas de fenolftaleína.
2. REACCIONES DE DESCOMPOSICIÓN A. En un tubo de ensayo con desprendimiento lateral colocar aproximadamente 0.5 g KClO3, una pizca de MnO2 y ajustar un tapón en la boca del tubo, y a continuación poner a calentar con un mechero hasta apreciar el burbujeo a la salida del desprendimiento lateral sumergido en un recipiente con agua.
B. En un tubo de ensayo con desprendimiento lateral colocar aproximadamente 0.5 g CaCO3 y ajustar un tapón en la boca del tubo, a
ensayo, agregue agitando 1 mL de solución de AgNO3 al 4 %, más 1 mL de ácido clorhídrico diluido 1:4 en volumen gota a gota.
B. Disolver 0.1 g de Pb(NO3)2 en 5 mL de agua destilada (esta solo servirá como disolvente) en un beaker. Hacer lo mismo con KI en 5 mL de agua. Mezclar cantidades iguales de ambas soluciones en un tubo de ensayo.
5. REACCIONES DE OXIDACIÓN – REDUCCIÓN A. Coloque en un tubo de ensayo 4 gotas de solución de KMnO4 al 4 %; añada dos gotas de H2SO4 1:10 (V/V). Caliente un poco y agregue gota a gota una solución concentrada de NaNO3 al 5% recientemente preparada, hasta observar cambios en la coloración.
B. En un tubo de ensayo coloque dos gotas de H2SO4 1:10 (V/V) y agregue cuatro gotas de solución de KMnO4 al 4 %; agite y añada 5 mL de solución de FeSO4 al 4 %.
6. REACCIONES ACIDO-BASE A. En un tubo de ensayo agregue 2 mL de agua destilada y adiciona 2 mL de hidróxido de amonio
Química Inorgánica 1M al que se le añaden unas gotas de fenolftaleína. Posteriormente, se agregan gota a gotas de HCl 1 M.
B. Disolver 0.5 g de hidróxido de sodio en 5 mL de agua destilada en un beaker. Adicionar cuidadosamente a la solución 3 mL de ácido clorhídrico concentrado. Evaporar hasta sequedad un poco de la reacción en una cápsula de porcelana.
RESULTADOS Y DISCUCIÓN
saliente y esto afirma el desprendimiento del oxígeno gaseoso. 2 KClO3 + MnO2 MnO2
∆ → 2 KCl + 3 O 2 +
El KClO3 al aplicarle calor se descompone dando como residuo KCl y O 2 desprendido y el MnO2 se usa como catalizador para asegurarse que la reacción sea completa.
1. REACCIONES DE COMBINACIÓN B. Trioxocarbonato (IV) de calcio (CaCO3) A. Cinta de magnesio (Mg). Al calentar la cinta de magnesio aparece una luz incandescente de color blanco, se produce porque al calentarlo reacciona con el oxígeno de aire para producir óxido de magnesio y es una reacción muy exotérmica. 2Mg + O2
∆ → 2MgO
B. Óxido de calcio (CaO). Se procedió a calentar aproximadamente 0.2 g de CaO, se tomó el residuo en un tubo de ensayo y se le agrego agua destilada CaO + H2O → Ca(OH)2
2. REACCIONES DE DESCOMPOSICIÓN A. Trioxoclotato (V) de potasio (KClO 3) Y dióxido de manganeso (MnO 2). Al calentar el KClO 3 en un tubo de ensayo con desprendimiento lateral donde se encuentra una solución de MnO2, se observa un burbujeo
Al calentar el CaCO 3 en un tubo de ensayo se observa que empieza a formarse un gas de color gris y en el desprendimiento del tubo de ensayo se forma un burbujeo en el agua. Se trata de una reacción endotérmica, pues absorbe calor.
CaCO3
∆ →
CaO + CO2
Esto se produce por la reacción de descomposición que sufre el CaCO 3 y se produce óxido de calcio que también se conoce como cal viva (CaO) y dióxido de Carbono (CO 2).
3. REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO A. Trioxonitrato (V) de plata (AgNO3) y cobre metálico (Cu). Al introducir una pieza de cobre metálico de color naranja metálico (Cu), en una solución de trioxonitrato (V) de Plata (AgNO3). Se observa como el cobre se recubre con un sólido gris (plata metálica) (Ag) y la solución adquiere un tono azulado [nitrato de cubre (II)] [Cu(NO 3)2] que nos indica que se formó el ion Cu 2+. En la
Química Inorgánica reacción se produce un desplazamiento de electrones. 2 AgNO3(aq) + Cu(s) → Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s)
Esto ocurre dado que se intercambian los iones para formar nuevos compuestos. El trioxonitrato (V) de Plata (AgNO 3) se convierte en cloruro de plata (AgCl), mientras que el ácido clorhídrico (HCl) se convierte ácido nítrico (HNO 3).
B. Nitrato de plomo [Pb(NO 3)2] y yoduro potásico (KI). B. Granalla de zinc (Zn) y ácido clorhídrico (HCl). Se adicionan dos granallas de zinc en un tubo de ensayo, a continuación, se le agrega ácido clorhídrico concentrado, el tubo de ensayo se calienta debido a que la reacción es exotérmica, es decir, con desprendimiento de calor. Al instante se observa un burbujeo y salida de gas por el extremo del tubo que es el hidrógeno que se está formando en la reacción. Zn(s) + 2 HCl (aq) → ZnCl2(aq) + H2(g) ↑ La presencia del hidrógeno en la reacción se puede comprobar poniendo el mechero en el extremo del tubo y observando que se produce una pequeña explosión y se forma el dicloruro de zinc (ZnCl2).
4. REACCIONES DE DOBLE DESPLAZAMIENTO O METÁTESIS A. Trioxonitrato (V) de plata (AgNO 3) y ácido clorhídrico (HCl). Al tener la solución de agua más AgNO 3 solución incolora, se le adiciona ácido clorhídrico diluido gota a gota hasta que se observa que la solución se vuelve blanca y al dejar reposar se forma un precipitado de color blanco y esto se conoce como una reacción de precipitado o de sustitución doble (doble desplazamiento). AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
Al mezclar nitrato de plomo [Pb(NO 3)2] y yoduro potásico (KI), se obtiene inmediatamente un precipitado muy vistoso de color amarillo y esto nos indica se ha formado una sal a partir de otra sal. Pb(NO3)2 + 2 KI → PbI2 + 2 KNO3 Se observa que lo que forma por la reacción de precipitación es diyoduro de plomo (PbI2) y trioxonitrato (V) de potasio (KNO 3) y lo que se precipita es el diyoduro de plomo dado que este queda de forma sólida en la solución, mientras que el trioxonitrato (V) de potasio queda de forma acuosa.
5. REACCIONES REDUCCIÓN.
DE
OXIDACIÓN –
A. Tetraoxomanganato (VII) de potasio (KMnO4), ácido sulfúrico (H 2SO4) y trioxonitrato (V) de sodio (NaNO 3). Al mezclar la solución de KMnO 4 que es de color violeta intenso con unas gotas de H 2SO4 para activar la reacción y posteriormente se le adiciona NaNO3 y se observa que lo solución se diluyo y se forman pequeños cristales. 2 KMnO4 + 3 H2SO4 + (-5 NaNO3) → -5 NaNO2 + 2 MnSO4 + K 2SO4 + 3 H2O
Química Inorgánica Se observa que se forma dioxonitrato (III) de sodio (NaNO2), tetraoxosulfato (VI) de manganeso (MnSO4), tetraoxosulfato (VI) de dipotasio (K 2SO4) y agua (H2O).
color rosa, indicando que es una base. Posteriormente se le adiciona HCl y la sustancia se vuelve incolora. NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O
Pero se ve que la ecuación tiene coeficiente negativo esto significa que debe mover el compuesto correspondiente al lado opuesto de la reacción, la reacción reordenada quedaría de la siguiente manera. 2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 NaNO2 → 5 NaNO3 + 2 MnSO4 + K 2SO4 + 3 H2O
B. Tetraoxomanganato (VII) de potasio (KMnO4), ácido sulfúrico (H2SO4) y sulfito de sodio (Na2SO3). Al mezclar el KMnO 4 que es de color violeta intenso, luego se le agrega H 2SO4 en gotas para activar la reacción y a la solución resultante se le adiciona Na2SO3 y se observó que la solución tomo un color entre morado y marrón .
2 KMnO4 + 5 Na2SO3 + 3 H2SO4 → K 2SO4 + 2 MnSO4 + 5 Na2SO4 + 3 H2O Es una reacción ligeramente higroscópica. El sulfito de sodio (Na 2SO3) se oxida fácilmente para convertirse en sulfato de sodio (Na2SO4). Por esto también decolora una disolución ácida de permanganato de potasio.
Se formó el cloruro de amonio (NH 4Cl) y esto se produce al mezclar una base con un ácido lo que ocasiona un doble desplazamiento en los iones.
B. Hidróxido de sodio (NaOH) y ácido clorhídrico (HCl). Al mezclar la solución de NaOH con HCl se observa que se forma un precipitado de color blanco y una capa un poco aceitosa. NaOH + HCl → NaCl + H2O Al producirse la reacción que se forma un precipitado que es cloruro de sodio (NaCl) y este se origina a partir de una base fuerte y un ácido fuerte (ácido-base), los cuales realizan una reacción de doble desplazamiento.
ANEXOS 1. REACCIONES DE COMBINACIÓN. A. Cinta de magnesio (Mg). 2Mg + O2
∆ → 2MgO
Se produjo óxido de magnesio (MgO).
6. REACCIONES ÁCIDO-BASE A. Hidróxido de amonio (NH 4OH) y ácido clorhídrico (HCl). Al mezclar el NH 4OH el cual es incoloro con fenolftaleína se observa que la solución toma un
B. Óxido de calcio (Cao) + Agua (H 2O). CaO + H2O
→ Ca(OH)2
Se produjo hidróxido de calcio [Ca(OH)2]
Química Inorgánica
2. REACCIONES DE DESCOMPOSICIÓN.
4. REACCIONES DE DOBLE DESPLAZAMIENTO O METÁTESIS.
A. Trioxoclotato (V) de potasio (KClO 3) Y dióxido de manganeso (MnO 2).
A. Trioxonitrato (V) de plata (AgNO 3) y ácido clorhídrico (HCl).
∆ 2 KClO3 + MnO2
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
→ 2 KCl + 3 O2 + MnO2
Se produjo cloruro de potasio (KCl), oxígeno gaseoso (O2). El dióxido de manganeso (MnO 2) se utiliza como catalizador.
Se produce cloruro de plata (AgCl) y ácido nítrico (HNO3).
B. Nitrato de plomo [Pb(NO 3)2] y yoduro potásico (KI).
B. Trioxocarbonato (IV) de calcio (CaCO3). CaCO3
∆ →
Pb(NO3)2 + 2 KI → PbI2 + 2 KNO3 CaO + CO2
Se produjo oxido de calcio (CaO) y dióxido de carbono (CO2).
3. REACCIONES DESPLAZAMIENTO.
DE
A. Trioxonitrato (V) de plata (AgNO3) y cobre metálico (Cu). 2 AgNO3(aq) + Cu(s) → Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) Se produjo [nitrato de cubre (II)] [Cu(NO3)2] y plata metálica (Ag).
Se produce diyoduro de plomo trioxonitrato (V) de potasio (KNO3).
5. REACCIONES REDUCCIÓN.
DE
(PbI 2)
y
OXIDACIÓN –
A. Tetraoxomanganato (VII) de potasio (KMnO4), ácido sulfúrico (H 2SO4) y trioxonitrato (V) de sodio (NaNO 3). E cuación inicial.
2 KMnO4 + 3 H2SO4 + (-5 NaNO3) → -5 NaNO2 + 2 MnSO4 + K 2SO4 + 3 H2O E cuación reordenada.
B. Granalla de zinc (Zn) y ácido clorhídrico (HCl). Zn(s) + 2 HCl(aq)
→
ZnCl2(aq) + H2(g)↑
Se produjo dicloruro de zinc (ZnCl 2) e hidrógeno gaseoso (H2).
2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 NaNO2 → 5 NaNO3 + 2 MnSO4 + K 2SO4 + 3 H2O Se produjo dioxonitrato (III) de sodio (NaNO 2), tetraoxosulfato (VI) de manganeso (MnSO 4), tetraoxosulfato (VI) de dipotasio (K 2SO4) y agua (H2O).
Química Inorgánica
B. Tetraoxomanganato (VII) de potasio (KMnO4), ácido sulfúrico (H2SO4) y sulfito de sodio (Na2SO3). 2 KMnO4 + 5 Na2SO3 + 3 H2SO4 → K 2SO4 + 2 MnSO4 + 5 Na2SO4 + 3 H2O
Se produjo tetraoxosulfato (VI) de dipotasio (K 2SO4), tetraoxosulfato (VI) de manganeso (MnSO4), sulfato de sodio (Na2SO4) y agua (H2O).
6. REACCIONES ÁCIDO-BASE A. Hidróxido de amonio (NH 4OH) y ácido clorhídrico (HCl).
CONCLUSIÓN Las reacciones que se obtuvieron en este laboratorio son ejemplos que nos ayudaron a entender casos que suceden a diario pero que no analizamos debidamente. Estas reacciones son importantes ya que estos son la base de la para realizar más experimentos a futuro. Se pudo comprobar que todas las teorías que se habían estudiado se cumplen en las reacciones con las que estemos trabajando para formar los diferentes compuesto o en caso contrario para descomponerlos.
REFERENCIAS. 1. D. F. Shirver, P. W. Atkins: “Inorganic
NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O Se produjo cloruro de amonio (NH 4Cl) y agua (H2O).
B. Hidróxido de sodio (NaOH) y ácido clorhídrico (HCl). NaOH + HCl → NaCl + H2O Se produjo cloruro de sodio (NaCl) y agua (H 2O).
Chemistry”, 3rd Ed. Oxford University Press. Oxford, 1999. 2. Rev. Fac. Ing. UCV v.24 n.1 Caracas mar. 2009. 3. Vogel's Qualitative Inorganic Analysis, Addison Wesley Longman Ltd. England 1996. 4. J Am Chem Soc. 2009 Jun 24;131(24):8660 8. doi: 10.1021/ja901963m .
