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LABORATORIO 6 Preparación para el laboratorio 6 REACCIONES QUÍMICAS Y ESTEQUIOMETRÍA
1. Elabore el mapa conceptual conceptual y liste los materiales y reactivos reactivos del Laboratorio 6 . 2. Identifique las reacciones químicas en los siguientes procesos.
Formación del arrabio para para la obtención del del acero Lixiviación del oro Lixiviación del cobre ¿Qué es el ANFO? Voladura con Anfo 3. Interpretar el video : https://www.youtube.com/watch?v=7tGRa0Uo5mY 4. Qué tipo de indicios indicios se debe buscar buscar para decidir si una reacción química ha ocurrido?. 5. Para consignar en el ATS identificar las precauciones a tener en cuenta con el manejo del Dicromato de potasio, ácido sulfúrico. Sulfato Sulfato de cromo(III), cromo(III), nitrato de plomo, ioduro de potasio, metanol, etanol, Revisar, para cada caso la respectiva la hoja de seguridad, MSDS soli citado para cada caso: 6. Escriba en la tabla lo solicitado A + B HCl + 2 a 3 gotas de fenolftaleína. + Hidróxido de sodio,Na(OH) Ácido sulfúrico, H2SO4 + Cloruro de bario,BaCl2 NaCl + Nitrato de plata,Ag(NO3) Zinc + HCl Ferrocianuro de potasio + Cloruro férrico,FeCl3 Zn + Sulfato de cobre (II) Cu(SO 4) Nitrato de plomo, Pb(NO3)2 + Dicromato de potasio,K 2Cr2O7 Carbonato de calcio, CaCO 3 + HCl En una tabla, para cada reacción registre: Los reactivos Los productos Iguale la ecuación Estados de agregación Tipo de reacción Si es redox, escriba la semi ecuación de oxidación y la semi ecuación de reducción. Agente oxidante y agente reductor. Gestión adecuada de los residuos de acuerdo a la hoja de seguridad, MSDS 7. Defina los siguiente términos: Número o estado de oxidación, oxidación, reducción, agente oxidante, agente reductor, reacción de combinación, reacción de descomposición, reacción de desplazamiento, reacción de combustión, reacción de neutralización, ecuación iónica iónica neta, precipitado,, precipitado,, indicador ácidoácidobase. reacción de intercambio (metátesis). Ion espectador.
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8. Revisar ChemLab: Reacciones de doble desplazamiento, Titulación ácido- base
LABORATORIO 6 REACCIONES QUÍMICAS y ESTEQUIOMETRÍA I. OBJETIVOS: a. Diferenciar una reacción química de una interacción molecular. b. Identificar las reacciones químicas. c. Inferir la espontaneidad y los productos de las reacciones. d. Formular y balancear las ecuaciones de las reacciones químicas iónicas y moleculares. e. Diferenciar cualitativamente los tipos de reacciones químicas
II.
FUNDAMENTO TEORICO
R eacción química es toda transformación que experimenta una sustancia en su estructura molecular por acción de otra o de un agente energético para formar otras diferentes a las originales.. Las reacciones químicas ocurren cuando los electrones en las esferas de valencia de los átomos o moléculas se reagrupan de tal manera que se rompen y/ o forman enlaces Las reacciones químicas involucran un cambio de las sustancias reactivas por las sustancias producidas y éstas tendrán propiedades físicas y químicas distintas a las de los reactivos. Con frecuencia las reacciones involucran iones en disolución acuosa, los compuestos en dichas reacciones son electrolitos Una ecuación molecular, describe en realidad lo que sucede en el laboratorio, pero la ecuación iónica describe lo que está pasando a nivel de iones . Las reacciones de precipitación, se lleva a cabo en disolución acuosa debido a que un producto es insoluble Reacciones ácido- base son de transferencia de protones, se denominan reacciones de neutralización Las reacciones oxidación-reducción involucra una transferencia de electrones de una especie a otra o un cambio en el número de oxidación de los átomos. Se dice que el átomo que aumenta su número de oxidación experimenta OXIDACIÓN . El átomo que disminuye su estado de oxidación se REDUCE. La oxidación y reducción deben llevarse a cabo juntos en una reacción Muchas reacciones redox Caen en las siguientes categorías: reacciones de combinación, de descomposición. Las reacciones redox pueden balancearse por medio del método de media reacción.
. III EQUIPOS Y MATERIALES Haga una lista de los equipos y materiales utilizados
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IV PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Reaciones endotérmicas y reacciones exotermicasProcedimiento 1. El cuadro siguiente tiene una lista de líquidos para combinar con sólidos. Elige una combinación y llena el tubo de ensayo hasta la mitad con el líquido. 2. Inserta el termómetro en el líquido y registra la temperatura. 3. Agrega el contenido de la mitad de la espátula de material seco. Registra sus observaciones. 4. Espera 2 minutos y registra la temperatura final de la solución. ¿Por qué deberías esperar la misma cantidad de tiempo para cada prueba? 5. Desecha la solución y prueba con otra combinación. 6. Para cada prueba, calcula el cambio en la temperatura de la reacción restando el valor final desde el valor inicial. Prueba cualquiera de estas combinaciones: Líquido Aditivo Agua Sal efervescente Vinagre Bicarbonato de sodio Agua Hidróxido de sodio Agua Hielo + cloruro de sodio Agua Nitrato de amonio Resultados Reacciones endotérmicas: Reactantes + energía = productos Y para las reacciones exotérmicas: Reactantes = productos + energía
2. Reacción entre el Pb(NO3)2 y el KI : Mida en un tubo de ensayo 1mL de nitrato de plomo (II), Pb(NO3)2 (0.1M) y en otro tubo mida 1 mL de yoduro de potasio, K I (0,1 M), agréguelos en tubos de ensayo por separado y disuélvalos con un poco de agua destilada. Luego vierta la solución que contiene el yoduro de potasio dentro del tubo de ensayo que contiene el nitrato de plomo (II). Observe lo ocurrido. Escribir la ecuación iónica y molecular.
1. ¿Qué ocurre cuando se mezclan las disoluciones de nitrato de plomo (II) con la de yoduro de potasio? 2. ¿Cuál es el sólido formado en la reacción anterior y de qué color es éste? 3. La reacción ¿es de desplazamiento? Escriba la ecuación de la reacción en forma molecular y iónica 4. El yoduro de plomo (II) obtenido en nuestra experiencia de laboratorio, ¿se puede desechar por el fregadero? ¿Por qué? 5. Como realizaría la gestión de los productos y los subproductos de esta experiencia 3. Reacción entre el CH 3CH2OH(ac) y el K 2Cr2O7(s) :
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Pese 0,3 g de dicromato de potasio y colóquelo en un vaso de precipitación de 100 mL, adicione gota a gota ácido sulfúrico concentrado, hasta que los cristales estén humedecidos. Luego vierta 20 mL de etanol 96º. Observe lo ocurrido. Cr2O72-(ac) + 3 CH3CH2OH(ac) + 8 H+(ac)
3 CH3CHO(ac) + 2 Cr3+(ac) +7 H2O(l)
1 ¿Qué ocurrió cuando se agregó el etanol al dicromato de potasio? 2. El color obtenido ¿a cuál elemento corresponde? 3 La reacción observada es una reacción típica de oxidación ¿cuál es agente oxidante, cuál es el agente reductor y que papel desempeña el ácido sulfúrico? 4 Cuál es la utilidad práctica que tiene esta reacción química? 5 Como realizaría la gestión de los productos y los subproductos de esta experiencia 6. ¿Porque esta reacción es exotérmica? 7. ¿Qué relación hay con la mezcla sulfocrómica?. 8. ¿Comente las dificultades que tuvo en estas experiencias realizadas?. 4. Reacción entre el Zn y solución de ácido clorhídrico 1. En un tubo de prueba colocar un pedazo de Zn y añadir 2ml de solución de HCl. 2. Cuál es la correlación con la corrosión de los metales?. 3. Escriba la ecuación de la reacción 4. ¿Por qué la reacción es exotérmica?, de desplazamiento simple?, Redox? 5. Cuál es la sustancia oxidante y la sustancia reductora? 5. Reacción entre el carbonato de calcio y el ácido clorhídrico En un vaso de precipitados colocar unos miligramos de CaCO3 Y añadir unas gotas de solución de HCl Escriba la ecuación de la reacción La calcita ¿es un mineral metálico o no metálico? 6. Tipos de reacciones En un tubo de ensayo colocar aproximadamente 1 ml de solución A. En otro tubo de ensayo colocar un mL del reactivo B( si fuese sólido colocar o,1g aprox). Vierta unas gotas del reactivo A sobre el B . Observe y registre los cambios, luego vierta el resto de la solución. Agite. Observe lo ocurrido. Anote los cambios. . A + HCl + 2 a 3 gotas de fenolftaleína. NaCl Zinc Zn En una tabla, para cada reacción registre: Los reactivos
B + Hidróxido de sodio,Na(OH) + Nitrato de plata,Ag(NO3) + HCl + Sulfato de cobre (II) Cu(SO 4)
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Los productos Iguale la ecuación Estados de agregación Color inicial y final Tipo de reacción Si es redox, escriba la semi ecuación de oxidación y la semi ecuación de reducción. Agente oxidante y agente reductor. Gestión adecuada de los residuos de acuerdo a la hoja de seguridad, MSDS 7.ChemLab . Desarrolle en Chem Lab 1.Titulación ácido base. 2. Reacciones de doble desplazamiento. 3. Reacciones de cationes y aniones.
Cuestionario 1. Escribir e indicar el tipo de las reacciones químicas que se llevan a cabo en:
Obtención del hidrógeno y oxígeno mediante la electrólisis del agua
Síntesis del ácido sulfúrico
Recarga de una batería acumulador de plomo ( batería de automóvil)
2. En un proceso industrial se prepara cloruro de hidrógeno, HCl mediante la combinación de gas hidrógeno , H2 en una atmósfera de cloro . Escriba la ecuación química para la reacción . Debajo de la ecuación dé las interpretaciones molecular, molar y en masa. 3. Convertir 907 g de NH3 en moles de amoníaco 4. Al hacer reaccionar la hematita Fe 2O3 con monóxido de carbono en un alto horno se obtiene hierro y CO2. Cuántos gramos hierro pueden producirse a partir de 2,0 kg de Fe2O3? 5. De acuerdo a la reacción 4 HCl (ac) + MnO2 (s) 2 H2O + MnCl2(ac) + Cl2(g) ¿cuántos gramos de HCl reaccionarán con 10 g de dióxido de manganeso 8 pirolusita). 6. Reactivo limitante Al reaccionar 20 g de acetaldehído CH3CHO y 10 g de oxígeno. ¿cuántos gramos de ácido acético, CH3COOH pueden obtenerse? ¿Cuál es el reactivo limitante? ¿Qué cantidad del reactivo en exceso permanecen después de completarse la reacción? 7. En un experimento se colocaron en un recipiente de reacción 15, g de metanol, CH3OH y 10,O g de monóxido de carbono, CO . Cuál es el rendimiento teórico del ácido acético,CH3COOH ¿ Si el rendimiento real es de 19,1 g ¿ cuál es el rendimiento porcentual? 8. Calcular el número de moles de calcio en 27 de Ca. 9. Calcular el número de iones potasio en 2,5 moles de K2SO4 10.¿Cuántos moles de oxígeno se necesitan para producir 3,91 moles de óxido de hierro (III)Fe2O3 al quemar el hierro con Oxígeno?. Escriba y balacee la ecuación de la reacción →