“UNIVERSIDAD “UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” M AYOLO” FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y METALURGIA
ESCUELA PROFESIONAL
: INGENIERÍA DE MINAS.
PRÁCTICA #
: 04
TÍTULO
: SISTEMA PERIÓDICO II
ESTUDIANTE
: ANDAGUA TRINIDAD Max.
DOCENTE
: BARBA REGALADO Alejandro.
FECHA DE EMISIÓN
: 10 DE OCTUBRE.
HUARAZ-PERÚ 2013
CONTENIDO o
Introducción…………………………………..……………………..……02
o
Fundamento teórico……..………………………………………...…….03
o
Detalles experimentales………...…………………………………..…..05
o
Cálculos y resultados……….…………....……………………...…......07
o
Discusiones de r esultados………………………………………....….19
o
Conclusiones y recomendaciones………..……………………….....10
o
Bibliografía…..………………………………………………………..…..11
o
Anexos
1
INTRODUCCIÓN
El ordenamiento sistemático de los elementos químicos que conocemos en la actualidad está basado de acuerdo al número atómico de cada elemento, estos se distribuyen en periodos y grupos. Sabemos que cada elemento de un grupo posee las mismas propiedades y por lo tanto la misma reacción al ser combinada con algún tipo de sustancia. En el presente informe de laboratorio se conocerá algunas propiedades de elementos de cada grupo y determinaremos si las sustancias son ácidos o base, para ello se determinaran con los elementos: Na, Mg, Al, y S para el primer experimento; y NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3, H2PO4, H2SO4 y HCl para el segundo.
2
FUNDAMENTO TEÓRICO
1. Tabla periódica moderna (actual) Fue diseñado por el químico alemán J. Werner, en base a la ley de Moseley y la distribución electrónica de los elementos. Además tomó como referencia la tabla de Mendeleiev. Descripción general 1. Los 109 elementos conocidos por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) están ordenadas según el número atómico creciente, en 7 periodos y 16 grupos (8 grupos A y 8grupos B) 2. Periodo. Es el ordenamiento de los elementos en línea horizontal. Estos elementos difieren en propiedades, pero tienen la misma cantidad de niveles en su estructura atómica. Por lo tanto el número de periodo es igual al número de niveles del átomo. Cada periodo (excepto el primero) comienza con un metal alcalino y termina en un gas noble, también se puede decir que el sexto periodo es el que posee mayor cantidad de elementos. 3. Grupo o Familia. Es el ordenamiento de los elementos en columna. Estos elementos poseen similar disposición de sus electrones externos; de allí que forman familias de elementos con propedaddes químicas similares. Grupos “A” Están formados por los elementos representativos donde los electrones externos o electrones de valencia están en orbitales “s” y/o “p”; por lo tanto, sus propiedades dependen de estos orbitales.
Las propiedades de los elementos representativos dentro del grupo o familia varían de manera muy regular, a ello se debe el nombre de elemento representativo. Los electrones de valencia, para un elemento representativo, es el número de electrones en el nivel externo que interviene en los enlaces químicos. Las propiedades químicas similares o analógicas de los elementos de un grupo, se debe a que poseen igual número de electrones de valencia, lo cual indica a su vez el número de grupo. 3
Grupo “B” Están formados por elementos de transición, en cuyos átomos el electrón de mayor energía relativa están en orbitales “d” o “f”; sus electrones de valencia se encuentran en orbitales “s” (del último nivel) y/o
orbitales; por lo tanto sus propiedades químicas dependen de estos orbitales. Se denomina elementos de transición, porque se consideran como tránsito entre elementos metálicos de alta reactividad que forman generalmente bases fuertes (IA y IIA) y los elementos de menor carácter metálico que poseen más acentuado su tendencia a formar ácidos (IIIA, IVA,…, VIIA)
Las propiedades de los elementos de transición dentro de un grupo o familia varían en forma irregular. El grupo VIIIB abarca tres columnas (familia de Fe, Co y Ni). Los elementos del grupo IB (Cu, Ag y Au), así como también los elementos del grupo IB (Cr y Mo), no cumplen la regla de distribución electrónica. Los elementos de mismo grupo generalmente difieren en sus propiedades. Los elementos de transición interna (tierras raras), poseen electrones de mayor energía relativa en orbitales “f” y pertenecen al
grupo IIIB; a estos se les denomina lantánidos y actínidos, cuya abundancia en la naturaleza son muy escasas y muchas veces se les encuentra solo en forma de trazas combinados con otros elementos, razón por la cual se les llama “tierras raras”.
Lantánidos (lantanoides) comienza con lantano (Z=57) y termina en lutecio (Z=71), poseen propiedades semejantes al lantano. Actínidos (actinoides) comienza con actinio (Z=89) y termina en lawrencio (Z=108), poseen propiedades semejantes al actinio.
4
DETALLES EXPERIMENTALES Materiales: Tubos de ensayo. Gradilla. Gotero. Papel tornasol.
Reactivos:
NaOH, Mg(OH) , ()3 H P4 , 4, 0.1 ,,,.
Procedimiento: Experimento N° 01: o
o
o
o
o
o
Tomamos cuatro tubos de ensayo e introducimos en cada una de ellas 5ml de (agua destilada). En el primer tubo de ensayo adicionamos un pequeño trozo de (sodio). Anotamos lo observado. En el segundo tubo de ensayo introducimos una pequeña cantidad de magnesio y anotamos lo observado. Para el aluminio y el azufre repetimos los mismos pasos para cada uno. Luego a los cuatro tubos de ensayo adicionamos un pedazo de papel tornasol color naranja. Y observamos la coloración de esta. Finalmente le añadimos 3 gotas de fenolftaleína a cada tubo y anotamos los resultados.
5
Experimento N° 02: En seis tubos de ensayo introducimos 20 gotas de las soluciones de , ()3 , ()3 , 4 , 4
o
o
o
Adicionamos a cada uno de los tubos de ensayo con las respectivas soluciones un pedazo de papel tornasol para comprobar si la solución es ácida o base. Posterior a esto añadimos 2 gotas de fenolftaleína. Luego al tubo que contiene (hidróxido de sodio) le adicionamos la solución de (ácido clorhídrico) del tubo N°3. Anotamos lo observado en este caso.
En un tubo limpio colocamos 1ml de al 0,1M y adicionamos la solución de 3 4 del tubo N° 4.
o
o
Finalmente anotamos lo observado en cada caso.
6
CÁLCULOS Y RESULTADOS
1. Cálculos: Experimento N° 01 -
2 + → + ↑ 2 + → + ↑ 2 + → + ↑ 2 + → + ↑
Experimento N° 02 -
() () 3 3 4 4 + → + + 3 4 → 4 +
2. Resultados:
Experimento N° 01 Elemento Sodio (Na) Magnesio (Mg) Aluminio (Al) Azufre (S)
Al introducir el papel tornasol El papel tornasol se torna de un color azul El papel tornasol no cambia de color El papel tornasol no cambia de color El papel tornasol no cambia de color
7
Al agregar 2 gotas de fenolftaleína La sustancia toma un color rojo grosella La sustancia no cambia de color La sustancia no cambia de color La sustancia no cambia de color
Experimento N° 02 Solución () () 3 4 4
Al introducir el papel tornasol El papel tornasol se torna de un color azul El papel tornasol no cambia de color El papel tornasol no cambia de color El papel tornasol no cambia de color El papel tornasol no cambia de color El papel tornasol no cambia de color
+ 3 4
La solución es incolora La solución es incolora La solución es incolora La solución es incolora La solución es incolora
Observaciones
Soluciones +
Al agregar 2 gotas de fenolftaleína La solución toma un color rojo grosella
Al combinar estas soluciones hay turbulencia y el papel tornasol toma un color azul Al combinar estas soluciones el papel tornasol no cambia de color (rojo) y se presenta turbulencia
8
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Experimento N° 01: Al realizar el experimento cuando combinamos el sodio (Na) con el agua destilada se observó una reacción instantánea y como sabemos esto se da porque elemento pertenece a la familia delos alcalinos.
En los demás casos no observamos reacción alguna a simple vista, las sustancias se combinaban y otras no como en el caso de magnesio.
Experimento N° 02 En la solución de NaOH cuando introducimos en él un trozo de papel tornasol, este se tornó de un color azul debido a que la solución era ácida.
Con las demás soluciones al introducir el papel tornasol esta mantenía su color rojo, o en algún caso un color naranja. Esto se debía a que las soluciones eran básicas.
Al combinar hidróxido de sodio con , nos da por resultado que la nueva solución obtenida será básico ya que cuando se le agregan las cotas de fenolftaleína cambia de color a un rojo grosella.
Al combinar hidróxido de sodio con 34, nos da por resultado que la nueva solución obtenida será ácida ya que cuando se le agrega las gotas de fenolftaleína no cambia de color.
9
CONCLUSIONES Y RECOMEDACIONES
1. Conclusiones: Para el experimento n°01 queda demostrado que los elementos químicos, según su grupo y periodo, tienen diferentes reacciones. En este caso los elementos más reactivos son la familia de los alcalinos o grupo IA
Los elementos del grupo VIIA debido a su gran reactividad nunca se encuentran en estado elemental en la naturaleza. Los halógenos tienen altas energía de ionización y gran afinidad electrónica.
2. Recomendaciones: Se le recomienda tener mucho cuidado en el uso de reactivos ya que estos pueden ser tóxicos o causar daños externos, como por ejemplo en sodio que reacciona al contacto con el agua y se oxida fácilmente al medio ambiente, en contacto con la piel esta reacción puede causar quemaduras.
En el experimento n° 02 no exageré en las proporciones de cantidad de cada reactivo, hágalo tal como se le proporciona en el manual de laboratorio, ya que así podrá obtener los resultados deseados sin ninguna complicación.
Lavar bien el instrumento usado, dejándolo libre de impurezas, para que así cuando se realice otro experimento, utilizando el mismo instrumento, no altere nuestros resultados.
10
BIBLIOGRAFÍA
Brown: Lemay, Química la ciencia central,6° edición, Prentice hall,mexico,1998
Academia Cesar Vallejo: Quimica.edit.lumbreras.
http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/MetalesAlcalinos.htm
http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1075
http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/conmarcos/elementos/ marcos.html
http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/halogenos
11
ANEXOS
Experimento N° 01
Tubos de ensayo que contienen los elementos en el orden siguiente: Sodio (Na), Magnesio (Mg), Aluminio(Al) y Azufre(S).
Se puede observar el trozo de papel tornasol en cada tubo y este con un color azul en el primero; y un color rosado en el cuarto.
Experimento N° 02
Los 6 tubos de ensayo que contienen las soluciones de
, () ,()3 , 3 4 , 4
Tubo de ensayo que contiene
Tubo de ensayo que contiene
() ,
4 con un papel tornasol
con
un
papel
tornasol color medio morado.
color naranja (ácido).
